| 研究課題/領域番号 |
02453071
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| 研究機関 | 龍谷大学 |
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研究代表者 |
上條 栄治 龍谷大学, 理工学部, 教授 (30214521)
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| 研究分担者 |
小泉 光恵 龍谷大学, 理工学部, 教授 (80029826)
浦部 和順 龍谷大学, 理工学部, 教授 (50016383)
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| キーワード | イオンビ-ムスパッタ成膜 / イオンアシスト成膜 / TiN薄膜 / 光透過性AIN薄膜 |
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| 研究概要 |
1.研究目的:イオンは、物質固有の性質と運動エネルギ-、電荷を有し化学的に活性な状態にある。この物質とエネルギ-を材料表面に輸送し、消費する事で化学的・物理的に活性な状態から安定な状態に非熱平衡過程を経て移行させる所に、従来プロセスとは異なる特徴がある。このイオンを利用する仕方には、イオン注入法、イオンアシスト成膜法、両者の特徴を融合したイオンミキシング法がある。本研究の目的は、イオンアシスト成膜法により、窒化物セラミックス薄膜を低温基板上に合成するプロセス条件(イオン種、イオンエネルギ-など)の効果を明らかにする事である。今年度は、研究装置の拡充整備と若干の実験を行った。
2.研究装置の整備:成膜装置の高精度制御に不可欠なアシストイオン銃用ガス流量制御装置及び電源と、膜厚測定装置を既存の成膜装置に装着した。一方、合成膜のX線構造解析に不可欠な薄膜X線回折用アタッチメントを既存のX線回折装置に装着した。これら研究装置の整備は、本研究の遂行に効果的であることが確認できた。
3.実験結果:窒化膜の低温合成を目的に窒素イオン照射の効果を検討した。反応性イオンビ-ムスパッタ法で室温の基板上に黄金色のTiN膜が合成可能で、微量のAl、Vの添加で結晶粒成長が抑制される事と、基板面への窒素イオン照射により薄膜の硬さが向上するなどの効果が見られた。圧電性があり表面弾性波デバイスや、光学的バンドギャップが大きく広い波長域にわたり透明であるため発光素子など、将来の電子・光機能材料として期待される光透過率98%のAIN膜が、500eV、25mAの窒素イオン照射で25℃の基板上に合成できた。
4.成果の口頭発表:これらの結果は、日本金属学会春季大会(91年4月、東京)、日本セラミックス協会年会(91年5月、横浜)、粉体粉末冶金協会春季大会(91年5月、東京)で口頭発表する予定である。
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