| 研究概要 |
カーボンマトリクス中に各種の貴金属および遷移金属のナノ結晶を分散させることによって、新たな機能性薄膜の創出をねらい,RFスパッタ装置を用いて,白金,ニッケル,ボロンをドープさせたカーボン薄膜を形成し,各種特性の評価より,以下の結果を得た.なお,ボロンについては,当初の計画外であったが,マトリクスであるカーボンの電気的・機械的性質の改質をねらい,検討試料に加えた.
1.白金ドープカーボン薄膜の特性:膜の比抵抗は白金ドープ濃度の増加とともに減少し,白金ドープ濃度26at.%のときに,比抵抗はノンドープ薄膜と比べて1桁減少した.また,AFMで評価したスクラッチ硬さでは,白金ドープ濃度が17at.%までは硬さの低下が見られなかったが,それ以上のドープ濃度では,スクラッチ硬さの大幅な低下が見られた.
2.ニッケルドープカーボン薄膜の特性:膜の比抵抗はニッケルドープ濃度を増加させてもほとんど変化しなかった.また,膜のスクラッチ硬さは,ニッケルドープ濃度が4at.%までは硬さの低下が見られなかったが,それ以上のドープ濃度では,スクラッチ硬さはニッケルドープ濃度の増加とともに低下した.
3.ボロンドープカーボン薄膜の特性:膜の比抵抗はボロンドープ濃度が2at.%のときに急激に増大し,その濃度以上では,比抵抗はドープ薄膜とともにゆるやかに増大した.また,スクラッチ硬さでは,ボロンドープ濃度が13at.%までは硬さの低下が見られなかったが,それ以上のドープ濃度では,スクラッチ硬さの低下が見られた.
以上のように,ドープ元素の違いにより,膜の比抵抗,硬さのドープ濃度依存性は大きく異なる結果となった.また,白金ドープカーボン薄膜およびボロンドープカーボン薄膜について,50mM-H_2SO_4中における電位窓特性の評価を行った.
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