| 研究課題/領域番号 |
21K04887
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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29020:薄膜および表面界面物性関連
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| 研究機関 | 東京工芸大学 |
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研究代表者 |
安田 洋司 東京工芸大学, 工学部, 准教授 (20460173)
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| 研究分担者 |
内田 孝幸 東京工芸大学, 工学部, 教授 (80203537)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 酸化物薄膜 / 低ダメージ堆積 / 高速堆積 / 対向ターゲット式スパッタ法 / 透明アンテナ / ITO / 酸化タングステン / 高速成膜 / 透明導電膜 / 低ダメージ成膜 / 高速堆積技術 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の概要は、現在様々な分野(センサ、太陽電池等)で利用されている酸化物薄膜を超高速かつ低ダメージで堆積する技術を開発することである。本研究では、独自に開発した対向ターゲット式低ダメージスパッタ装置を用いて均一な膜形成を有し、かつ100 nm/min以上の超高速堆積する新しいスパッタ手法を提案する。またその有用性を実証し堆積メカニズムの解明につなげる。
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| 研究成果の概要 |
本課題では酸化物薄膜の低ダメージ・高速堆積技術の開発を主眼に置いた。特に酸化タングステンや酸化インジウムスズ(ITO)薄膜を扱い低ダメージ・高速での堆積技術の開発を行った。昇華的にスパッタされると考えられる酸化タングステン膜はスパッタ電流一定の下、スパッタ電圧を上げると堆積速度が上昇することが分かった。また、ITOのような透明導電性薄膜やITOで金属膜を挟んだ積層構造膜を作成し良好な放射効率を有する透明アンテナを実現した。また作成した膜をアニール処理することでさらなる放射効率の向上に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水素社会推進法が制定され従来の化石燃料から水素燃料を中心とした社会に変わりつつある中で本研究で取り扱った酸化タングステン膜は電源不要で水素ガスを検知する水素ガスセンサーとしても利用が可能である。高速堆積技術が開発されればさらなる水素ガスセンサーの普及につながると考えられる。また通信の世界では5Gやその次の6Gと進化を続けておりそれに伴いアンテナをいくつも並べたアレイタイプが要求されている。本研究で取り扱った透明アンテナは専用の基地局を用意するのではなく既存のビルの窓などをアンテナとして利用するために必要な基礎技術を見出したと考えられる。
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