| 研究課題/領域番号 |
63550022
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
応用物性
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| 研究機関 | 東洋大学 |
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研究代表者 |
村山 洋一 東洋大学, 工学部・電気工学科, 教授 (40057956)
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| 研究分担者 |
小海 秀樹 東洋大学, 工学部・電気工学科, 講師 (80058099)
小室 修二 東洋大学, 工学部・電気工学科, 助教授 (90120336)
柏木 邦宏 東洋大学, 工学部・電気工学科, 助教授 (30058094)
森川 滝太郎 東洋大学, 工学部・電気工学科, 教授 (80191013)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1989年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1988年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
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| キーワード | 発光分光分析法 / 複合膜 / プラズマ発光分析 / 反応性イオンプレーティング / InN膜 |
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| 研究概要 |
従来から薄膜作製に使用されてきた真空蒸着法に変わり低温プラズマを用いた成膜法が多く使われるようになってきた。これら低温プラズマを用いた各成膜法においては、プラズマ中で生成したイオン、電子などの荷電粒子や中性粒子がいろいろな物理的挙動、化学反応をすることによって成膜されると考えられる。しかし、その反応過程が非常に複雑であるために成膜に影響を与える種々の因子がまだ十分に解明されていないのが現状である。そこでプラズマ中の粒子の挙動を光学的に観測することにより薄膜形成過程における基礎研究を試みた。本研究は、蒸発系をもった成膜法の一つである反応性イオンプレ-ティング法を用いて化合物薄膜(InN膜)を形成する際に、プラズマ中にて励起またはイオン化した発光の各粒子の挙動をOESによって観測し、分光分析することによって膜物性の制御、ならびにプラズマ中の反応過程の解明をし、膜物性との関連性を検討することにした。その結果、次のようなことが明らかになった。InN薄膜の成膜においては、N_2ガス圧の高い方が結晶性の良い薄膜が得られ、InN薄膜の反応過程においては、Inの励起過程よりもN_2の励起過程の方が膜物性に依存度が大きいと考えられる。また、基板のバイアス電圧を印加することによってN_2粒子の挙動を制御できる。これらの結果は、以前行ったZnO薄膜での実験結果とも一致している。よって、金属原子の励起状態よりも反応性ガス分子の挙動の方が化合物薄膜の形成には影響が大きいと考えられる。
以上の結果より、蒸発系を有するプラズマ中での機能性複合膜形成過程では、その発光種の種類、波長等を発光分光分析することにより、結晶構造変化、膜組成等の物性を制御できることが判明した。この手法は、プラズマイオンによるドライプロセスにおける膜物性制御の新しい手法として将来的に有望である。
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