2017 Fiscal Year Annual Research Report
原子レベル制御を可能とした次世代ミストCVDによる酸化物量子デバイス開発
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15H05421
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| Research Institution | Kochi University of Technology |
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Principal Investigator |
川原村 敏幸 高知工科大学, システム工学群, 准教授 (00512021)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ミストCVD / 酸化物量子素子 / 高度な反応制御技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らが開発をしてきた大気圧下で大面積に亘り均一で原子レベルで高品質な機能膜を策せ出来る「ミストCVD」は、環境負荷を減らせる次世代技術として期待されている。本研究ではA. 酸化物量子デバイス作製への挑戦と、B. 高度な反応制御技術の挑戦的開発の両側面から、産業化に足るレベルまで技術レベルを向上させる事が目的である。
A. 酸化物量子デバイス作製への挑戦
昨年度量子井戸(3[AlGaO/GaO]AlGaO/c-sapp.)を形成したところ深紫外領域(4.9 eV)からの発光に成功したため本年度は、発光強度を増加させるにはどのようにするのが良いのか調査した。成膜条件や構造など複数の条件について調査してみたが顕著に発光強度が変化する条件を見出せなかった。一方表面状態を調査したところどのサンプルも表面荒さが数nm程度有り、量子井戸が面内で欠損していることが考えられた。またサンプル表面に円形の構造物が確認され、この数が多いほど発光強度が強い傾向があることが判明した。この円形構造物の形成メカニズムは現在調査中であるが、中心にある核が形成要因ではないかと考えている。この形成核は塩素分が多いことが調査の結果判明した。
B. 高度な反応制御技術の挑戦的開発
ミスト流を扱うミストCVDでは複雑な反応を抑制でき膜内組成制御に利点がある事を理論的に予測し、ZnMgO薄膜の形成において実証した。またミストCVDでは反応場が溶媒雰囲気になっていることから不活性ガス雰囲気下での反応と異なる反応が進行していると考えられる。そこでTG-DTA装置を溶媒雰囲気下で運転できるように改良し、さしあたって水蒸気雰囲気下で出発原料の反応過程がどのように変化するか調査したところ、水蒸気供給により酸化反応の温度が低下していることが見出された。またNH3雰囲気下では熱分解及び酸化反応温度に変化がない兆候を確認した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(24 results)
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[Presentation] 金属化合物の熱分解時における水の効果2017
Author(s)
Masahito Sakamoto, Li Liu, Shota Sato, Phimolphan Rutthongjan, Misaki Nishi, Yusuke Kobayashi, Mariko ueda, Ellawala K. C. Pradeep, Giang Thai Dang and Toshiyuki Kawaharamura
Organizer
ナノテク研シンポジウム
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[Presentation] 時間的・空間的隔たり産み出すミスト流を用いた新反応制御技術の開発22017
Author(s)
川原村 敏幸, ルトンジャン ピモンパン, 劉 麗, 西 美咲, 坂本 雅仁, 小林 勇亮, E.K.C. プラディープ, 鄧 太江, 佐藤 翔太, 山沖 駿友, 中曽根 義晃, 上田 真理子
Organizer
第78回応用物理学会秋季学術講演会
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[Presentation] Study on the Effect of Solvents on Fabricating ZnO Thin Films By Solution-based Mist Chemical Vapor Deposition2017
Author(s)
Misaki Nishi, Li Liu, Phimolphan Rutthongjan, Shota Sato, Masahito Sakamoto, Yusuke Kobayashi, Mariko Ueda, Ellawala K. C. Pradeep, Giang Thai Dang, Toshiyuki Kawaharamura
Organizer
第36回電子材料シンポジウム, 36th Electronic Materials Symposium (EMS-36)
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[Presentation] The Effect of Mist on the Fabrication of Metal Oxide thin films2017
Author(s)
Masahito Sakamoto, Li Liu, Shota Sato, Phimolphan Rutthongjan, Misaki Nishi, Yusuke Kobayashi, Mariko ueda, Ellawala K. C. Pradeep, Giang Thai Dang, Toshiyuki Kawaharamura
Organizer
第36回電子材料シンポジウム, 36th Electronic Materials Symposium (EMS-37)
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