| 研究課題/領域番号 |
06555232
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
反応・分離工学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
小宮山 宏 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (80011188)
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| 研究分担者 |
松本 功 日本酸素(株), つくば研究所, 真空半導体研究室長
小池 淳義 (株)日立製作所, 半導体事業部, 主任技師
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| キーワード | CVD / ナオ構造 / 高誘電体薄膜 / 有機金属錯体 |
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| 研究概要 |
平成6年度にはペロブスカイト型高誘電体を作成するためのCVD反応装置の作成を行った。特に本反応系では有機金属錯体の制御性のよい気化、輸送が重要であるとの認識から、供給量をin situに測定可能な新規な原料供給装置を設計・作成し、その性能を検証した。またPb酸化物の蒸気圧が高いことにより、Ti酸化物と化学量論的に反応する部分のみが堆積し、原料供給濃度がPb過剰にあるとき、自発的に量論組成が達成される現象が速度論的な解析から明らかにされた。
平成7年度は6年度に開発した原料供給系を用い、ペロブスカイト型の高誘電体薄膜の合成を行い、その特性ならびに反応機構に関する検討を進めることを目標とした。固体原料であるピバロイドメタン系錯体の供給量の安定した制御のために、蒸発器内に残った原料の総重量をマイクロバランスによって計測し、その経時変化を追跡した。変化率が蒸発速度に相当しており、その積分値である総変化量から原料のマスバランスを検討し、供給系の安定性を検討することが出来た。改良型の供給系を複数設置することにより、複合系CVDを可能にし、複数の固体原料を効率的に制御性良く供給することが出来るようになった。このCVD原料供給系を用いた円管型外熱式反応器を用いて製膜実験を行いその反応機構を検討した。例えば、PbTiO_3製膜実験では、TiO_2単元系の反応と同様に気相に拡散律速の製膜機構であることが明らかになった。更に、その製膜種の分子サイズを求めたところ、PbTiO_3とTiO_2とでは異なった値を示すことが分った。これは両反応系における製膜中間体が異なっている事を意味している。即ち、Ti系の原料とPb系の原料が気相で反応を起こすことが分かった。以上の例の反応機構を解明する事に必要な効率の良い実験が可能となった。
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