2004 Fiscal Year Annual Research Report
電気泳動エピタキシャル電着法によるナノ結晶チタン酸バリウム薄膜の合成
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03F03283
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
桑原 誠 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 教授
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
YONG Jun WU 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 外国人特別研究員
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| Keywords | チタン酸バリウム / ナノ結晶 / 電気泳動電着 / 誘電体薄膜 / ゾルーゲル法 / 単分散サスペンション / パターニング / リソグラフィ |
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| Research Abstract |
高濃度ゾルーゲル法により合成した粒径10-15nmのBaTiO_3ナノ結晶を2-メトキシエタノール(EGMME)に分散させたナノ結晶単分散サスペンション(0.075mol/L)の作製を行い、電気泳動電着法(EPD)によりPt/Ti/SiO_2/Si基板上にBaTiO_3ナノ結晶薄膜を作製した。昨年度の研究において、1μm以下の任意の膜厚と10nm以下の表面粗さを持つ高品質薄膜の作製に成功しているが、本年度は、その成果を基に以下の実験を行った。
1.EGMME-Acac以外の分散媒を用いたBaTiO_3ナノ結晶単分散サスペンションの作製
2.BaTiO_3ナノ結晶EPD薄膜の800℃以下での焼成によるセラミック薄膜の作製
3.BaTiO_3 EPDセラミック薄膜のキャラクタリゼーション
4.BaTiO_3 EPDセラミック薄膜の誘電特性評価
1の実験:EGMMEの代わりにエタノールを分散媒に用いた透明BaTiO_3ナノ結晶サスペンションの作製に成功した。また、このサスペンションを用いたEPD薄膜作製実験を行い、良好な結果を得た。
2の実験:BaTiO_3:EPD薄膜を600℃-800℃の温度で焼成し、粒径100nm以下の緻密な組織を持つセラミックス薄膜の作製に成功した。
3の実験:作製したBaTiO_3セラミック薄膜の結晶性、粒子組織、表面性状等について、XRD,FE-SEM,HR-TEM、及びAFMによるキャラクタリゼーション行った。
4の実験:800℃で焼成したBaTiO_3セラミック薄膜(一部焼結助剤を添加)の交流インピダンス測定を行い、作製した薄膜は周波数依存性の非常に小さな誘電率(100-130)と1%以下の小さな誘電損を示すことを確認した。
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