2002 年度実績報告書

アモルファスTiO2薄膜の光活性機能の発現

研究課題

研究課題/領域番号	13650010
研究機関	愛知工科大学
研究代表者	畑中義式愛知工科大学, 工学部, 教授 (60006278)
研究分担者	青木徹静岡大学, 電子工学研究所, 助手 (10283350) SIRGHI Lucel 静岡大学, 電子工学研究所, 助教授 (70324340)
キーワード	酸化チタン / アモルファス薄膜 / TiO2 / 光触媒 / 光活性機能 / リモートプラズマ / プラズマCVD / 環境センサー
研究概要	酸化チタン薄膜を有機チタン原料のチタニウムテトライソプロポキシド(TTIP)を用いてリモートプラズマCVD法により堆積したものは、アモルファス状態であるが、極めて光活性機能が高いことが分かった。TTIPからの膜堆積において酸素ガスと同時に水素ガスプラズマの関与の中で、堆積を行うことが極めて重要な要素であることもわかった。これは、酸化チタンの中の欠陥順位が、堆積過程で取り込まれたOH基によって不活性化されることにより、光励起された電子の寿命が長くなり、酸化チタンの表面における触媒的な活性度が著しく増強される結果であること、さらに、アモルファス酸化チタンではバンドギャップが大きくなり、伝導帯下端が酸素分子の電子親和力よりも小さくなり電子供与性が増し、触媒反応が増強されることが判明した。このアモルファス酸化チタンを鏡の表面にコートすることにより、防曇鏡を作成できること、ことに、プラズマCVDで作成するものはOH基を薄膜中に含有することから防曇性には特に優れている。堆積過程で基板加熱の必要がなく、加熱に弱いプラスチックなどの表面のコーティングにも有効であることが分かった。アモノレファス酸化チタンは紫外線照射により高い光導電性を示し、光導電電流を利用したセンサーをTFT構造により作成し、実験を行った。これはまた、雰囲気のガスの種類によって光電流が著しく影響されることが分かった。水素系のガスでは電流が増強され、酸素系のガスでは電流が著しく減少することが分かった。これらの作用を環境モニターセンサーとして、利用することも有用なことが示唆される。さらに、これらの研究を深めることによって、環境科学に大きく役立つ材料となることが期待される。

研究成果

(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] M.Nakamura, Y.Hatanaka, et al.: "Study on hydrophilic properties of hydro-oxygenated amorphous TiOx : OH thin films"Surface Science. 507/510. 778-782 (2002)
[文献書誌] L.Sirghi, T.Aoki, Y.Hatanaka: "Hydrophilicity of TiO2 thin films obtained by radio frequency magnetron sputtering deposition"Thin Solid Films. 422. 55-61 (2002)
[文献書誌] L.Sirghi, Y.Hatanaka: "Control of plasma parameters and wall sheath voltage in radio frequency magnetron discharge by grid bias"J. Appl. Phys.. 91[7]. 4026-4032 (2002)
[文献書誌] Y.Hatanaka et al.: "Photo-catalytic TiOx : OH film prepared by remote plasma enhanced chemical vapor deposition"Proc. of ESCAMPIG 16th. 353-354 (2002)
[文献書誌] P.Kazimierski, J.Tyczkowski, Y.Hatanaka, et al.: "Transition from amorphous semiconductor to amorphous insulator in Hydrogenated Carbon-Germanium films investigated by Raman spectroscopy"Chemistry Materials. 14[11]. 4694-4701 (2002)
[文献書誌] A.M.Wrobel, Y.Hatanaka, et al.: "Remote Hydrogen plasma chemical vapor deposition of silicon-carbon thin film materials from a hexamethyldisilane source"J. Appl. Polymer Sci.. 86. 1445-1458 (2002)
[文献書誌] 畑中義式他, 共著: "プラスチック光学部品への超精密コーティングの問題点とその対策"技術情報協会. 210 (2003)

2002 年度 実績報告書

アモルファスTiO2薄膜の光活性機能の発現

研究代表者

畑中 義式 愛知工科大学, 工学部, 教授 (60006278)

研究成果

[文献書誌] M.Nakamura, Y.Hatanaka, et al.: "Study on hydrophilic properties of hydro-oxygenated amorphous TiOx : OH thin films"Surface Science. 507/510. 778-782 (2002)

[文献書誌] L.Sirghi, T.Aoki, Y.Hatanaka: "Hydrophilicity of TiO2 thin films obtained by radio frequency magnetron sputtering deposition"Thin Solid Films. 422. 55-61 (2002)

[文献書誌] L.Sirghi, Y.Hatanaka: "Control of plasma parameters and wall sheath voltage in radio frequency magnetron discharge by grid bias"J. Appl. Phys.. 91[7]. 4026-4032 (2002)

[文献書誌] Y.Hatanaka et al.: "Photo-catalytic TiOx : OH film prepared by remote plasma enhanced chemical vapor deposition"Proc. of ESCAMPIG 16th. 353-354 (2002)

[文献書誌] P.Kazimierski, J.Tyczkowski, Y.Hatanaka, et al.: "Transition from amorphous semiconductor to amorphous insulator in Hydrogenated Carbon-Germanium films investigated by Raman spectroscopy"Chemistry Materials. 14[11]. 4694-4701 (2002)

[文献書誌] A.M.Wrobel, Y.Hatanaka, et al.: "Remote Hydrogen plasma chemical vapor deposition of silicon-carbon thin film materials from a hexamethyldisilane source"J. Appl. Polymer Sci.. 86. 1445-1458 (2002)

[文献書誌] 畑中義式 他, 共著: "プラスチック光学部品への超精密コーティングの問題点とその対策"技術情報協会. 210 (2003)

2002 年度実績報告書

畑中義式愛知工科大学, 工学部, 教授 (60006278)

[文献書誌] 畑中義式他, 共著: "プラスチック光学部品への超精密コーティングの問題点とその対策"技術情報協会. 210 (2003)