2009 Fiscal Year Annual Research Report
双極子材料のナノ結晶/導電性メソ多孔体ハイブリッドマルチフェロイック材料の研究
Project/Area Number |
09J10110
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Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
Principal Investigator |
岡田 浩一 Kyushu Institute of Technology, 大学院・工学府, 特別研究員(DC2)
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Keywords | 水素ドープITO / 高導電性ITO / ナノ結晶 / 自己組織化 |
Research Abstract |
当該年度に於ける目的は、導電性ITOメソ多孔体の六方配列したメソ孔内がFe_<3-x>Mn_xO_4ナノ結晶で満たされたFe_<3-x>Mn_xO_4ナノ結晶/導電性ITOハイブリッドを作製することであった。当初はナノ結晶の合成場となるメソ多孔体ITO結晶の作製に取りかかったが、結晶化に於ける六方配列メソ孔の保存に苦戦した。そこで課題発想の原点に立ち戻り、先ずFe_<3-x>Mn_xO_4ナノ結晶を基板上に六方配列させ、次ぎに高導電性ITO薄膜でキャップして目的のFe_<3-x>Mn_xO_4ナノ結晶/導電体ハイブリッドを合成するアプローチを新たに考案した。ナノ結晶め作製と自己組織化を利用した基板上への規則配置は液相で、キャップ層の作製は気相で行う。この新規アプローチは、目的とするハイブリッドを実現するものであり、本研究の目的から反れるものではない。このハイブリッド作製方法における重要なポイントは、高導電性ITO薄膜の作製条件の確立と、Fe_<3-x>Mn_xO_4ナノ結晶の作製条件の確立である。 そこで先ず、高導電性ITO薄膜の実現に向け、水素ドーププラズマスパッタITO膜の諸特性に対する水素の効果について調査した。薄膜堆積時に於けるプラズマガス中の水素は、堆積膜から酸素を引き抜き、若しくは膜中に取り込まれる。酸素引き抜き効果は、酸素欠損導入によってキャリア密度を増加させ、膜中に残存する水素はIn-OH結合を形成し、キャリア密度を減少させる。前者の効果が最も顕著となる最適水素濃度において電気伝導度は最大となる。最適水素濃度で作製したITO膜は結晶性がよく、高い移動度を維持し、可視光領域の光透過率は90%以上に達する。水素ドープの手法は電気・光学特性に優れたITO膜の作製に有効であることが示された。この成果はFe_<3-x>Mn_xO_4ナノ結晶/導電体ハイブリッド合成に於ける基盤技術を成すものである。
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Research Products
(4 results)