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2008 年度 実績報告書

ネイティブドナーアモルファス及びホモロガス透明導電性酸化物のドーパント添加効果

研究課題

研究課題/領域番号 19560677
研究機関徳島大学

研究代表者

森賀 俊広  徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (90239640)

キーワードDCマグネトロンスパッタ法 / 透明導電膜 / 酸化亜鉛 / 酸化インジウム / ガス圧 / キャリア移動度 / ドーパント / ポストアニール
研究概要

対抗ターゲット式DCマグネトロンスパッタ装置において基板を加熱しない場合、ノンドープZnOターゲットとIn_2O_3を用いたZnO-In_2O_3系透明導電膜のガス圧に対する電気的特性の変化を調査した。ガス圧が0.13Pa(1×10^<-3>Torr)のとき最小抵抗値5.6×10^<-4>Ω・cmが得られ、この値を境にガス圧を大きくしても小さくしても抵抗率は上昇した。
ただし、本実験では1.00Pa(7.5×10^<-4>Torr)以下あるいは0.33Pa(2.5×10^<-3>Torr)以上で抵抗率は一定の値を示す結果となった。また、キャリア移動度は20〜60cm^2/Vsでガス圧に依存せずほぼ一定であった。
全ての薄膜の透過率は可視光領域で70%以上であった。吸収端の位置はガス圧が低いときに比べ、高いときは短波長側にシフトする傾向にあった。また、各薄膜の表面のAFM像を比較すると、ガス圧の増加にしたがって薄膜の表面は粗くなり、粒子径もしだいに大きくなっていった。
更にノンドープZnOに替えて、7.5wt%Ga_2O_3ドープZnOを用い非晶質ZnO-In_2O_3系透明導電膜をガラス基板上に製膜した。製膜した膜を5%水素を含む窒素ガス中で30分間200-300℃の温度領域でポストアニールすると、表面が更に平滑になり、電子の有効質量が小さくなる傾向が観測されたことから、キャリア移動度を改善することにも有効であることが示唆された。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Influence of Ga_2O_3 addition on transparent conductive oxide films of In_2O_3-ZnO2008

    • 著者名/発表者名
      Tominaga, et al.
    • 雑誌名

      Vacuum 83

      ページ: 561-563

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In_2O_-ZnO transparent conductive oxide film deposition on polycarbonate substrates2008

    • 著者名/発表者名
      Moriga, et al.
    • 雑誌名

      Vacuum 83

      ページ: 557-560

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal and electronic band structures of homologous compounds Zn_kIn_2O_<k+3> by Rietveld analysis and first-principle calculation2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshinari, et al.
    • 雑誌名

      Mater. Res. Bull. 44

      ページ: 432-436

    • 査読あり
  • [学会発表] 対向ターゲット式DCマグネトロンスパッタリング法によりPET基板上に作製した酸化亜鉛-酸化インジウム系透明導電膜2009

    • 著者名/発表者名
      渡邊隆之ら
    • 学会等名
      第47回セラミックス基礎科学討論
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 年月日
      2009-01-09
  • [学会発表] Zn-In-Ga-O系ホモロガス化合物のAl置換がもたらす結晶構造と熱電性能の変化2009

    • 著者名/発表者名
      山本 紘士ら
    • 学会等名
      第47回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 年月日
      2009-01-08

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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