| 研究課題/領域番号 |
16560281
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 東京工芸大学 |
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研究代表者 |
星 陽一 東京工芸大学, 工学部, 教授 (20108228)
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| 研究分担者 |
鈴木 英佐 東京工芸大学, 工学部, 助教授 (60113007)
清水 英彦 新潟大学, 工学部, 助教授 (00313502)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2004年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
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| キーワード | 透明導電膜 / 低温成膜 / 低ダメージスパッタ法 / デュアルスパッタ法 / 対向ターゲット式スパ多 / プラスチック基板 / 応力フリー / 表面平滑性 / ITO薄膜 / Zn添加 / 低ダメージスパッタ / 液体窒素温度成膜 / 自己陰影効果 / デュアルスパッタ / スパッタ法 / 低ダメージ / 高速成膜 / ITO |
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| 研究概要 |
プラスチック基板上に基板へのダメージを与えることなく高速度で低低抗の透明電極薄膜を形成するためのスパッタ成膜技術を開発することを目的として研究を進め、以下の結果を得た。
1)スパッタ成膜中に基板に入射する熱量をマグネトロンスパッタ法および対向ターゲット式スパッタ法で調べた結果、(1)いずれの場合も基板に入射するプラズマ中の電子とターゲットから放出される2次電子によって主にもたらされていること、(2)対向ターゲット式スパッタ法の場合、基板がプラズマフリーに近い状態で置かれているために、マグネトロンスパッタ法に比べると入射熱量が半分以下で、低温成膜に適していること、が分かった。
2)室温で成膜する場合、成膜中の酸素分圧を増加させると、ITO薄膜の結晶化が促進され、非晶質から結晶化膜へと変化する。この結晶化に伴って表面平滑性は著しく損なわれるため、表面平滑性の良好な薄膜を得るためには結晶化を抑制することが必要であった。
3)対向ターゲット式スパッタ法でZnを微量添加したITO薄膜を、8mTorr程度のスパッタガス圧の条件で作製することで応力フリーで低効率が4×10^<-4>Ωcmの薄膜を実現することができた。
4)パルス電源を用いるパルススパッタ法では、高速度でも安定にスパッタ成膜が可能なこと、デュアルスパッタ法では、陽極として動作する電極の電位をアースに落とすことで、プラズマ中の荷電粒子による基板衝撃を抑制できること、対向ターゲット配置デュアルスパッタ法、対向ターゲット式スパッタ源とマグネトロンスパッタ源を組み合わせたハイブリッドデュアルスパッタ法も有効なスパッタ法であることを示した。
5)室温でのITO薄膜の作製において、基板上で生じる特性の不均一性は、ターゲットから放出される酸素原子と金属原子の放出角度分布が異なるために生じることを明らかにした。
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