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平成21年度に導入したスパッタ装置を用いてCu_2O/Al_2O_x界面における電子状態のその場観察を行った。装置はCuとAlをターゲットとして用いた2源のRFマグネトロンスパッタ源を有し光電子分光測定装置と超高真空を介して接続されているためCu_2O/Al_2O_x界面の電子状態を大気暴露することなく観察することができる。本年度は本装置を用いてCu_2O薄膜、Al_2O_x薄膜作製の条件探索を行い、Cu_2O薄膜上にAl_2O_x薄膜を室温製膜することで界面を作製した。界面の電子状態その場観察の結果、Cu_2O薄膜表面のCu^+は僅か1秒程度プラズマに触れただけでほぼ完全Cu^<2+>に変化した。その後Al_2O_xの製膜を続けてもCuの価数は2価のままであった。これにより前年度の研究で明らかとなっていた界面におけるCu2価の存在は大気暴露による影響ではなくAl_2O_xの製膜によるものであることが明らかとなった。Cu^<2+>をCu^+に戻すために真空アニールを行った。Al_2O_xの製膜時間が10秒以下でAl_2O_xの膜厚が薄い状態ではCuの価数はほぼ完全に1価に戻ったが、引き続きAl_2O_xの製膜を行ったところCuの価数は再び2価となった。Al_2O_xの膜厚の増加とともにアニールによる還元効果は薄れCuを完全に1価に戻すことが難しくなることも明らかとなった。界面におけるCuの価数制御技術の確立が今後の課題である。ここで明らかとなった結果はCIMTECや日台ワークショップにて発表した。
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