2023 年度研究成果報告書

微小液滴を用いたプラズマ支援による３次元ナノ構造酸化亜鉛薄膜形成技術の確立

研究課題

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研究課題/領域番号	21K04711
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分26050:材料加工および組織制御関連
研究機関	大阪大学
研究代表者	竹中弘祐大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (60432423)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード	ミストCVD
研究成果の概要	酸化物半導体材料の表界面領域の物理的・化学的特性付与によって発現した機能によりデバイス特性を大きく向上させた革新的な半導体デバイス創製にブレークスルーをもたらす技術開発を念頭に、所望の最適な結晶構造・組成を有し、比表面積が極大になる薄膜構造を有する高品質3次元酸化亜鉛薄膜形成を実現に向けて研究を行った。これらの結果、プラズマ中での液滴から酸化亜鉛微粒子形成に、液滴から供給される蒸気に起因したプラズマ中で生成されるラジカルが微粒子形成に寄与すること、またプラズマ初期の液滴サイズが微粒子形状に影響を与えることを示唆する結果を得た。
自由記述の分野	プラズマ理工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	微小液滴を用いてプラズマで反応を支援することにより(１)プラズマを用いた気相中での高反応場と(２)微小液滴の蒸発に起因した製膜前駆体の高速供給により、低温・高速製膜を実現でき、さらに微小液滴界面での反応により生成される材料の組成・結晶性および構造の精密制御できるプロセスはあまり例がなく独創的である。 2)本研究は従来研究には無い、プラズマという高反応場と微小液滴を用いた３次元ナノ構造形成・制御可能な独創的なプロセス開発の研究であり、次世代の新規機能性材料創成をも可能にするプロセスであり学術的な意義も高い。