| 研究概要 |
エキシア-レ-ザ-パルスを集光し、銅を含む酸化物導電体などの無機化合物に照射すると、その光強度によって原子・イオンにまで分解されたり、クラスタ-で放出されたりすことがわかってきた。このレ-ザ-アブレ-ションを酸化ガス雰囲気中で行なうことにより,基板上に無機酸化物薄膜を形成することができる。前年度のBiーSrーCaーCuーO系でのBi_2Sr_3CaCu_2O_8とBi_2Sr_2CuO_6相のクラスタ-放出を利用した作りわけに引きつづき,さらに小さな原子・イオンにまで分解し基板上に推積させ無機薄膜を形成した。種々の酸化雰囲気中でBi_2Sr_2CrO_6薄膜の形成を試みた結果,NO_2>N_2O>O_2の順に効果的であることがわかった。NO_2中では10^<-4>Torrという低圧でも充分酸化され,結晶化することがわかった。N_2O中では,50〜100℃低い基板温度でもBi_2Sr_2CuO_6は結晶化し,低温結晶化に有効であることがわかった。これは,レ-ザ-によって生成したOラジカルが有効に働いているためと考えられる。O_2とN_2Oを混合した雰囲気中では,成膜の低温化ができるだけでなく,薄膜中に充分の酸素がとりこまれることがわかった。O_2のみの雰囲気では膜表面にCuOなどの不純物粒子が析出し,モルフォロジ-を悪化させる。成膜中の基板励起(ArF:193nm)は低温結晶化に有効であり,X線回折パタ-ンの半値巾を狭くする。10mJ/cm^2程度の弱いエネルギ-の照射で充分その効果があることがわかった。以上の様に、レ-ザ-アブレ-ション法は無機酸化物薄膜の形成に有効であること、又、雰囲気の選択により低圧,低温での薄膜形成が可能であることが明らかになった。
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