| 研究課題/領域番号 |
02453071
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
無機工業化学・無機材料工学
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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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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1991
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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 / セラミックス / TiN薄膜 / TiO_2薄膜 / AIN薄膜 / 結晶配向性 |
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| 研究概要 |
本課題は、機能性セラミックス薄膜の成長表面に低エネルギ-のイオンビ-ムを照射した場合の薄膜成長に及ぼす効果並びにその機構を基礎的に解明する事を目指した研究である。研究対象とした機能性セラミックス薄膜は、TiN、Ti(AIV)N、TiO_2、AINで、イオンビ-ムスパッタ-法を用いた。理由はイオンを生成させるプラズマ室と成膜室とが区別されているので、薄膜成長過程は化学・物理的にかなり単純化されること、成膜条件を電気的に広い範囲で正確に制御できため、薄膜成長機構の解析が、他のスパッタ-法に比較して、容易に正確にできる特徴を持っているためである。
この研究を通じて、イオンビ-ムを薄膜成長表面に照射するイオンビ-ムアシストにより、従来手法では高温合成を必要とした機能性セラミックス薄膜(AIN)が特に加熱しない基板上に、また高温安定相の結晶(ルチル相TiO_2)が比較的低温で合成できたこと、更には結晶配向性が制御でき、基板温度が低いほど配向性が高い、などの研究成果をえた。
これらの機構については、この研究を通じて以下のように考えている。低温合成、結晶化については、薄膜表面にアシストイオンビ-ムが運搬してくるエネルギ-は表面で変換消費され、原子オ-ダでの表面温度がかなりの高温になる結果、化学・物理的反応性と結晶化を促進するものと予想される。また結晶の優先配向性については、薄膜成長表面での付着成長と、アシストイオンビ-ムによる結晶方位選択スパッタ-の相互関連によるものと考えられる。
今後の研究課題は、この仮説を実験的により正確に実証する事であり、その結果によっては低温基板上に単結晶薄膜を合成する手法として威力を発揮するものと期待される。
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