| 研究課題/領域番号 |
24550228
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| 研究機関 | 北見工業大学 |
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研究代表者 |
阿部 良夫 北見工業大学, 工学部, 教授 (20261399)
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| 研究分担者 |
川村 みどり 北見工業大学, 工学部, 教授 (70261401)
金 敬鎬 北見工業大学, 工学部, 助教 (70608471)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | スマートウィンドウ / 酸化物薄膜 / スパッタ成膜技術 |
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| 研究実績の概要 |
スマートウィンドウ用の電気化学的特性の優れた酸化物薄膜を作製することを目的として、以下の研究を行った。
1.液体窒素により-180℃まで冷却できる基板冷却機構を用い、オキシ水酸化ニッケル(NiOOH)、および酸化ニッケル(NiO)薄膜の作製を試みた。水蒸気を反応ガスに用いた場合、液体窒素温度では、基板、および基板冷却機構の表面に水蒸気が吸着し、スパッタガス圧力が0.01 Pa程度まで低下してしまうことがわかった。この圧力では安定な放電を維持できないため、水蒸気を反応ガスに用いてNiOOH薄膜を作製することは困難であることがわかった。これに対し、酸素を反応ガスに用いた場合は、基板を液体窒素温度まで冷却してもスパッタガス圧力には変化が無く、安定した放電、およびスパッタ成膜が可能であることを確認した。
2. 室温と液体窒素温度で作製しNiO薄膜の特性を比較した結果、液体窒素温度で作製したNiO薄膜の方が光学密度変化と移動電荷密度が大きく、エレクトロクロミック特性が優れることを確認した。液体窒素温度では、スパッタ粒子の基板表面での拡散が抑制されるため、ポーラスで低密度な薄膜が形成されると予想される。このため、イオンの膜中への拡散が容易になり、電気化学的活性が向上したものと考えられる。
3.水蒸気雰囲気中で基板温度を-30℃から+130℃の範囲で変えて、 鉄酸化物薄膜を作製した。室温以上の温度で作製した試料はα-Fe2O3、基板を冷却した作製した試料は、膜中にOH基を含むアモルファス鉄酸化物薄膜であることを確認した。全ての試料がエレクトロクロミック特性を示したが、基板温度の低下とともに、光学密度変化と移動電荷密度がわずかに増加する傾向が認められた。しかし、透過率変化幅はNiOやNiOOH薄膜に比べて小さいことがわかった。
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