| 研究概要 |
膜状単結晶を成長させるエピタキシャル成長は、比較的簡便で生産性が高いことから、多くのデバイス・テクノロジーに利用されている。この中で溶液を用いる液相エピタキシャル法は成長速度が大きく再現性が高いことから最も有力な方法と考えられる。我々の考案した溶媒蒸発エピタキシー法は、溶液原料を結晶基板に塗布し、加熱溶融したのち溶媒のみを蒸発させることによってエピタキシャル成長を行う極めて簡便な方法である。しかし現在までその実施例は極めて少なく、大いに研究の余地が残されている。ここでは酸化物系を取り上げ、実験を行った。具体的にはMgO単結晶(100)基板に対するMnO,CoO,NiO系、酸化物超伝導体BSCCO系、導電性透明スピネルZnGa_2O_4系についての実験結果をまとめた。その結果、溶媒蒸発エピタキシー法は、1)作業は極めて簡単であり、特殊な装置や技術を必要としない。2)条件が決定されれば再現性は良好である。3)そのままで試料が得られ、溶媒との分離などの作業は必要ない、などの利点が明らかにされた。いっぽう欠点としては、1)高温揮発性の溶媒を選択する必要がある。2)処理温度が比較的高いため、膜と基板との反応を注意しなければならない。3)膜面の凹凸、島状化は見られ、蒸発が均一に起こるような条件を見出さなければならない、などがわかった。以上から、酸化物膜に溶媒蒸発エピタキシー法を適用することは非常に有力と考えられるが、まだ多くの問題点が残されていることが明らかにされた。
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