| 研究課題/領域番号 |
20K03921
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分14030:プラズマ応用科学関連
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| 研究機関 | 佐世保工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
大島 多美子 佐世保工業高等専門学校, 電気電子工学科, 准教授 (00370049)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 粉体ターゲット / スパッタリング / 混合粉体 / 透明導電膜 / AZO / 透明導電薄膜 / 粉体スパッタリング / 電子アブレーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
スパッタリング法を用いた薄膜作製において、申請者はこれまで、薄膜の母材となる材料粉末をそのままターゲットとして利用することにより、安価で容易な薄膜の作製を可能にした。しかし、再現性良く安定した成膜には至っていない。また、粉体特有の効果を見出すことも重要である。
そのため本研究では、プラズマと粉体の界面における状態変化や成膜レートの変化が生じる原因を解明し、再現性の向上を図る。また、粉体特有の粒径サイズ効果および電子アブレーションを併用したプロセスによる高品質膜の作製について、これらの効果を見出す。
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| 研究成果の概要 |
ZnOとAl2O3の混合粉体ターゲットを用いてスパッタリング法によるAlドープZnO薄膜の作製を行い、(1)再現性の改善と(2)固体ターゲットと同程度の膜特性を得るための粉体ターゲットの改善を目的とした。主な成果としては、(1)成膜毎に新しいターゲットを使用し堆積時間を60分以内にすることでAZO薄膜作製の再現性を改善することができた。また、(2)粉体ターゲットをプレス機で圧縮し嵩密度を大きくすることによってAZO薄膜の光学的・電気的特性は固体ターゲットの他の文献値と同程度の特性が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
スパッタリング法を用いた機能性薄膜作製に関する研究分野において、ターゲットを構成する元素の組合せや組成比を自由に設計し、それを実験的に確かめる上で、本研究の成果である粉体ターゲットを用いたスパッタリング成膜における再現性や固体ターゲットと同程度の品質を得るための改善方法は学術的意義を持つ。また本研究は、半導体、磁性体、蛍光体、強誘電体、熱電体等あらゆる分野における新材料の開発に応用が可能で、更にマテリアルズ・インフォマティクスに必要な材料データベース拡張への寄与が期待できることから社会的意義を有する。
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