強誘電体ナノ単結晶構造の物性解明と新機能電気光学デバイスの創出

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14702035
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 徳田 崇 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助手 (50314539)
• Keywords: 酸化物強誘電体 / 微細加工 / 圧電応答顕微鏡 / PZT

Research Abstract

強誘電体の微細構造形成手法として、ゾルゲル法による薄膜形成を採用し、その形成条件を構造解析を行った。また、横方向のナノサイズ化を目的として、リソグラフィによる熱処理前・後の加工について検討を行った。さらに成膜・加工によって形成した強誘電体微細構造に対して種々の評価を行った。本年度得られた結果は以下のようなものである。
1.STO基板、石英基板上においてゾルゲル法の成膜条件を最適化した。その結果、ゾルゲル法においてもマグネトロンスパッタ法と同様の最適熱処理温度を600℃前後と定めることができ、特にSTO基板上においては、X線回折測定において(001)方向にきわめて強く配向したエピタキシャル構造を得ることができた。
2.昨年度の結果で得られた、熱処理前の前駆体膜に加工を施した後で熱処理を行った場合には無視できない横方向成長が生じることが明らかと成っており、これを解決するため、光を微細領域に照射することによる微細加工について検討を行った。その結果、10μm□以下の強誘電体微細構造の形成に成功した。
3.微細化した強誘電体構造に対する圧電応答顕微鏡観察により、強誘電性は微細構造においても維持されていることを確認した。