| 研究概要 |
水素とメタンを原料とした高周波プラズマCVD法によるダイヤモンド・ライク・カーボン(DLC)成膜中に,有機金属ガスを微量添加することによって,金属元素をドープしたDLC薄膜のナノスケール制御を試みた.
成膜には,平行平板型高周波プラズマCVD装置を用いた.本年度は,ドープする金属としてスズを選択し,原料としてはテトラメチルスズ(TMT)を用いた.最初のドーパントとしてスズを選択した理由は,炭素と同じIV族であり,DLCのカーボンネットワーク中に炭素原子と同じような結合で取り込まれ易いと考えたからである.また,テトラメチルスズの入手・取扱が容易であることも理由の一つである.
作製膜のX線光電子分光分析の結果,原料ガス中のTMT濃度を変化させることによって,膜中のスズ濃度を制御できることがわかった.ただし,TMT濃度が約0.2%以上になると,X線回折プロファイルにβ-Snの弱い回折ピークが現れ,金属スズ微粒子が膜中に形成される.したがって,スズ原子を凝集させることなくカーボンネットワーク中にドープするためには,TMT濃度は0.2%以下でなければならず,それに対応して,膜中のSn/C原子数比は最大約0.1となった.電気抵抗率は,どの試料も10^3Ωcm台の比較的高い値を示し,光透過率は,TMT濃度が高くなるにつれて,赤外域の透過率が減少していた.今後,Al,Ga,InなどのIII族金属について,膜特性に対するド-ピングの影響を研究していく予定である.
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