| 研究課題/領域番号 |
18560297
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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 | 北見工業大学 |
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研究代表者 |
阿部 良夫 北見工業大学, 工学部, 教授 (20261399)
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| 研究分担者 |
佐々木 克孝 北見工業大学, 工学部, 教授 (80091552)
川村 みどり (川村 ミドリ) 北見工業大学, 工学部, 准教授 (70261401)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
3,010千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 210千円)
2007年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2006年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
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| キーワード | 反応性スパッタリング / 水和Ta_2O_5薄膜 / NiOOH薄膜 / 固体電解質 / エレクトロクロミック / Ta_2O_5固体電解質 / 水和酸化物 / 水酸化物 / 固体電解質薄膜 / 電気化学 / スーパーキャパシタ |
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| 研究概要 |
プロトン伝導性の固体電解質材料である水和Ta_2O_5薄膜、およびエレクトロクロミック(EC)材料であるNiOOH薄膜をドライプロセス技術のひとつである反応性スパッタリング法により作製した。
1)水和Ta_2O_5薄膜を作製する際には金属TaターゲットをH_2Oガス中で反応性スパッタした。また、スパッタ成膜中に膜表面からH_2O分子が脱離することを防ぐため、基板温度を冷却した。ラザフォード後方散乱法(RBS)および水素前方散乱法(HFS)により膜中水素量を分析した結果、基板温度を-20℃まで冷却した場合、H/Ta原子比が2.2まで増加することがわかった。また、X線反射率(XRR)測定により、基板温度の低下とともに、膜密度も低下することを確認した。膜中水素量の増加、および膜密度の低下とともに、イオン伝導率が増加し、最高4×10^<-8>S/cmが得られた。
2)Ni金属ターゲットをO_2+H_2O混合ガス中で反応性スパッタした。フーリエ変換赤外分光法(FTIR)により、H_2Oガス流量比が5%以上で、NiOOH薄膜が形成されることを確認した。このNiOOH薄膜のEC特性をKOH水溶液中で測定し、約30cm^2/Cの着色効率を得た。
3)Ta_2O_5固体電解質薄膜とNiOOH薄膜とを組み合わせて全固体の反射型EC素子を試作し、約5:1の反射率変化を得た。
以上の結果より、スパッタリング法により、水和酸化物や水酸化物薄膜の作製が可能となった。今後は、イオン伝導性の高い固体電解質材料を探索し、高性能な薄膜電気化学デバイスの実現に向け、研究を進める予定である。
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