| 研究概要 |
電力用デバイスの電気絶縁・放熱膜として利用可能な窒化アルミニウム(AlN)膜を,真空アーク放電で安価にかつ高速に作製する装置開発を目的と,拡張シールド型真空アーク蒸着装置を設計した。同装置は現在製作段階にある。一方,従来のシールド型真空アーク蒸着装置を用い、基板台に印加するバイアス電圧の影響について調べた。その結果,バイアスを印加しない場合,従来型装置で生成した膜は基板に対してc軸配向であるが,シールド型で生成した膜はa軸配向であったのに対し,シールド型を用いてもRFバイアスを印加すればc軸配向の膜が得られることがわかった。RFバイアスの出力を上げると結晶性が改善され,更にc軸配向性が顕著になることを明らかにした。
また、窒化アルミニウム膜の他にこの手法がドロップレット除去に利用可能であるかどうかを調べた。すなわち,電極ターゲットを,Al,Ti,Cr,Cu,Znとし,それらの窒化物および酸化物薄膜を生成した。その結果,シールド法を用いるとほとんどの窒化物作成に対して効果があり,中でも,AlNのほかに,ZnNの場合に顕著であった。また,酸化物の場合は,酸素によるドロップレットの発生抑制効果もあるが,ドロップレットフリーのAl_2O_3の作製に対しては,シールド法が極めて有効であることがわかった。逆に,Al_2O_3の場合,シールド法を用いなければ,膜は透明にならなかった。
今後,拡張シールド型装置を完成させ,真空アークの発生条件,プラズマパラメータの計測などを行うとともに,AlN膜生成実験を行う。生成膜に関し,光学特性および機械的特性を分析した後,電気的特性を分析する予定である。
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