| 研究課題/領域番号 |
17656208
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
後藤 孝 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (60125549)
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| 研究分担者 |
増本 博 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (50209459)
木村 禎一 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (10333882)
塗 溶 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (80396506)
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| キーワード | 亜酸化ケイ素 / 選択放射膜 / 傾斜機能 / 放射冷却 / スパッタリング / オキシカーバイド / フーリエ変換赤外赤外分光法 / バンドギャップ |
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| 研究概要 |
本年度は、亜酸化ケイ素(SiO)ターゲットを用いたRFスパッタリング法によりSiO_x膜の作製を行った。得られた膜の成膜条件と、成膜速度、組成、構造および光学特性の評価を行った。
RF出力を100Wとし、スパッタリング圧力を0.1〜1.0Paに変化させたところ、成膜速度はスパッタリング圧力によらず、約3nm・min^<-1>でほぼ一定であった。スパッタリング圧力を0.5Paとし、RF出力を50〜200Wに変化させたところ、成膜速度はRF出力の増加に伴って直線的に増加する傾向にあり、1.2〜7.0nm・min^<-1>の範囲で制御可能であった。
得られた膜の高分解能透過電子顕微鏡観察およびX線回折図形からは、明瞭な回折パターンは観察されず、いずれの試料もアモルファス状態であることが確認された。
フーリエ変換赤外赤外分光法により、得られた膜からはSi-O-Si結合の変角振動モード、H-Si-O結合の変角振動モード、Si-O-Si結合の伸縮振動モード、Si-O-Si結合の伸縮振動モードの振動に起因するピークが観察された。1000cm^<-1>付近に観察されたSi-O-Si結合の伸縮振動モードの振動ピークはRF出力の減少に伴って高波数側へシフトしていた。このピークシフトは薄膜の組成の[O]/[Si]比と相関がありこのことからSiO_xの組成はRF出力の増加にともないx=1.53から0.90へ変化することが明かとなった。
膜の屈折率はx=1.53から0.90へ変化するにともない1.41から1.69へと変化した。その時の膜のバンドギャップは4.80から2.35eVへと変化した。
これらのデータを基に多層膜の設計をおこなった。
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