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塗布光照射法では、紫外パルスレーザー照射時の数十ナノ秒程度のごく短時間における表面温度上昇が酸化物薄膜の低温合成に極めて重要な役割を果たすことが数値計算によりわかってきたが、電子顕微鏡断面観察による結晶成長領域との整合がとれないなど、光結晶成長機構には未解明な点があり、表面温度のナノ秒スケールでの実測が望まれてきた。そのような背景下、最終年度は、前年度に開発した紫外パルスレーザー照射時の試料表面からの放射光検出装置を用いて、酸化インジウムスズ薄膜を系統的に調査したところ、得られた放射光プロファイルに溶融凝固時の潜熱発生を捉えていると考えられるプラトー領域が存在することがわかった。このプラトー領域を温度校正に利用することで、放射光強度を温度に換算することが可能となった。得られた最大到達温度と温度変化プロファイルは数値計算とも相関が取れており、本計測手法により紫外パルスレーザー照射時の酸化物薄膜表面温度プロファイルをナノ秒で計測することが可能となった。エキシマレーザープロセスでは、レーザー強度に応じて、光アニール、溶融・凝固、アブレーションの3つの領域を利用することが可能であり、エキシマレーザープロセスにより酸化物薄膜の作製からパターンの加工までを一貫して行うことができる。本計測手法の開発により、それらの領域を系統的にモニタリングすることが可能であり、プリンタブルエレクトロニクスへの応用など今後の展開も期待できる他、ナノ秒放射温度計という超高速温度計測の観点からも意義がある。
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