| 研究課題/領域番号 |
07405029
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
平井 敏雄 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (50005865)
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| 研究分担者 |
陳 立東 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (90280883)
大森 守 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30005954)
増本 博 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (50209459)
後藤 孝 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (60125549)
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| キーワード | 酸化ケイ素薄膜 / 酸化チタン薄膜 / 光学多層膜 / Rugateフィルター / ヘリコンプラズマ / 傾斜機能材料 |
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| 研究概要 |
本研究では新設したヘリコン波を用いた多元層制御装置を用いて酸化ケイ素、酸化チタン薄膜の作製を行い、成膜条件と薄膜の性質との関係およびそれらとヘリコン波の効果との関係について調べ、光学多層膜作製に際しての酸化ケイ素、酸化チタン薄膜 製における最適条件を明らかにした。明らかになった件をもとに酸化ケイ素-酸化チタン光学多層膜を設計、作製し、その透過率と界面特性について調べた。さらに酸化ケイ素-酸化チタン混合薄膜を作製し、屈折率と組成の関係を明らかにし、疑似Rugateフィルターの設計および作製を試みた。本研究で得られた知見を以下に示す。
(1)RF誘導コイルの電力を印加することにより、プラズマ発光強度の上昇が観察され、ヘリコン波の発生による高密度プラズマの励起が確認された。こらにヘリコン波の発生により、酸化ケイ素、酸化チタン薄膜において成膜速度の上昇が確認された。
(2)成膜速度の最大値は成膜雰囲気によって異なった。また成膜に際して酸素を導入することにより酸化ケイ素薄膜の屈折率は成膜圧力に関係なく一定となっていることが分った。また酸化チタン薄膜では成膜圧力の減少にともない、酸素が過剰に混入されたことに起因した屈折率の低下が確認された。
(3)基板温度を上げることなく、高い透過特性と表面平滑性を有する酸化ケイ素、酸化チタン薄膜が作製できた。
(4)非常に優れた界面平滑性を有する酸化ケイ素-酸化チタン5層交互多層膜が作製できた。またその透過スペクトルは理論計算値とほぼ一致した。
(5)酸化ケイ素-酸化チタン混合薄膜の屈折率は、薄膜中のTi量に対してLorentz-Lorentz則に従って化することが分った。この結果に基づいて作製した3サイクル疑似Rugateフィルターの透過スペクトルは理論計算値とほぼ一致した。
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