| 研究課題/領域番号 |
25390033
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| 研究機関 | 大阪工業大学 |
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研究代表者 |
小池 一歩 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (40351457)
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| 研究分担者 |
原田 義之 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (20288757)
矢野 満明 大阪工業大学, 工学部, 教授 (40200563)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | Transition metal oxide / Molecular beam epitaxy / Molybdenum trioxide / Tungsten trioxide |
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| 研究実績の概要 |
ｃ面サファイア基板上に３００～４００度で分子線エピタキシャル（ＭＢＥ）成長した三酸化モリブデン（ＭｏＯ３）薄膜に対して、Ｘ線回折による正極点ならびに逆格子マップ測定を行い、薄膜の結晶構造や基板とのエピタキシャル方位関係について詳しく調べた。その結果、基板に対してｂ軸配向したＭｏＯ３薄膜は面内で３つのエピタキシャル方位関係を含んでいることが判った。そこで我々は、面内異方性を有するｒ面サファイア基板を用いてＭｏＯ３薄膜の成長を行った．その結果、面内で回転ドメインの発生が抑えられ、単結晶薄膜を得ることに成功した。このＭｏＯ３薄膜に対して放射線耐性を調べる目的で、８ＭｅＶのプロトンビームを１０＾１５ｐ／ｃｍ２まで照射した。Ｘ線回折測定、透過率測定、ラマン分光測定を行ったところ、非常に高い照射量であるにもかかわらず、ほとんどダメージを受けていないことが明らかになった。このことから、ＭｏＯ３が放射線耐性に優れた耐環境材料であることが実証された。
また、ｒ面サファイア基板への三酸化タングステン（ＷＯ３）薄膜のＭＢＥ成長に着手した。基板温度３００度ではアモルファス膜であったが、基板温度を上げてゆくと結晶化が進み、７００度でｃ軸にのみ配向した単斜晶もしくは斜方晶のＷＯ３薄膜が得られた。現在、当該薄膜について構造および電気的・光学的特性を詳しく調べている最中である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ｒ面サファイア基板を用いることで、面内で回転ドメインの発生を抑えた単結晶ＭｏＯ３薄膜を得ることに成功した。また、当該薄膜が放射線耐性に優れていることも実証した。ＷＯ３薄膜のＭＢＥ成長に着手し、物性評価を開始したことから、当初の計画通り進展していると云える。
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| 今後の研究の推進方策 |
我々は、ＭｏＯ３やＷＯ３の単体ソースを用いてＭＢＥ成長を行っている。特に高温で成長を行った場合、酸素抜けにより化学量論組成比からずれた薄膜が形成される。この問題を解消するため、成長中に酸素ラジカルを供給する。また、より高品質な単結晶薄膜を得るため，これらの材料と格子定数が近いＬＳＡＴ基板の採用を検討する。デバイス応用に向けて，ＭｏＯ３とＷＯ３の混晶化やヘテロ接合についても予備的な実験を開始する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
電気的，光学的特性の評価に必要な消耗品の消費を低く抑えることができたため
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度の物性評価に必要な消耗品費に充当する
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