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2013 年度 実績報告書

酸化物メソクリスタル膜の作製とその透明導電膜への応用

研究課題

研究課題/領域番号 24860031
研究機関信州大学

研究代表者

我田 元  信州大学, 工学部, 助教 (40633722)

研究期間 (年度) 2012-08-31 – 2014-03-31
キーワード酸化亜鉛 / 水溶液法 / スピンスプレー法 / 透明導電膜
研究概要

透明導電膜はフラットパネルディスプレイ(FPD),タッチパネル,太陽電池などの電極として必要不可欠な材料である。本研究では,低環境負荷・高速成膜・低コストを達成する新しい成膜技術により,スズドープ酸化インジウム(ITO)の代替材料開発を念頭に,酸化物系結晶薄膜を低温成膜することを目標とした。
本年度は特にスピンスプレー法による酸化亜鉛成膜に注力した。スピンスプレー法とは,100℃以下に加熱した基板に“金属塩を含む水溶液”と“pH調整用の水溶液”を同時に噴霧し,酸化物膜を作製する手法である。シード層なしで,密着性の良い結晶化した酸化物膜を作製することが可能である。これにより.シード層が不可避な通常の水溶液低温成膜と比べてきわめて大きな差別化を図ることができる。H25年度は酸化亜鉛の適切な成膜条件を探索した。また,クエン酸三ナトリウムおよび水溶性高分子であるpoly(p-styrenesulfonic) acidを使用して酸化亜鉛成膜を行った。スピンスプレー実験条件のうち,水溶液流量,テーブル回転数を制御し,成膜を試みた。その結果,適切な流量と回転数を選択することで,作製した酸化亜鉛膜の透過率を向上させることができた。特に流量3.5L・h-1,回転数180 rpmでは可視光透過率70%以上を達成することができた。また,紫外光照射後の比抵抗を四探針抵抗測定によって測定すると5×10-3 Ω・cmとなった。次に,poly(p-styrenesulfonic) acidを使用した場合,クエン酸三ナトリウムと同様に酸化亜鉛結晶形状の変化が見られた。しかし,透過率はクエン酸ナトリウム使用時に比べ大きくは増加せず,また,紫外光照射後の比抵抗値もクエン酸ナトリウム使用時よりも減少しなかった。この結果より,吸着有機物や膜構造が紫外光照射時の比抵抗変化に大きく影響していることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 低環境負荷溶液プロセスによる透明導電性酸化亜鉛膜の作製2013

    • 著者名/発表者名
      我田元,是津信行,手嶋勝弥,大石修治
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニヤリング

      巻: 58 ページ: 67-73

  • [学会発表] Fabrication of transparent zinc oxide crystal layers by spin-spray method

    • 著者名/発表者名
      Naoya Harata, Hajime Wagata, Nobuyuki Zettsu, Shuji Oishi, Katsuya Teshima
    • 学会等名
      The 1st International Conference on Surface Engineering (ICSE2013)
    • 発表場所
      Haeundae Grand Hotel, Busan, Korea
  • [学会発表] Growth of Idiomorphic ZnO Crystals by Thermal Decomposition of an Ionic Liquid Flux

    • 著者名/発表者名
      Hajime Wagata, Nobuyuki Zettsu, Shuji Oishi, Katsuya Teshima
    • 学会等名
      The 1st International Conference on Surface Engineering (ICSE2013)
    • 発表場所
      Haeundae Grand Hotel, Busan, Korea
  • [学会発表] 水溶液法による透明導電性酸化亜鉛膜の創製

    • 著者名/発表者名
      我田元,是津信行,大石修治,手嶋勝弥
    • 学会等名
      表面技術協会・ナノテク部会 第52回研究会
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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