2005 Fiscal Year Annual Research Report
フラックスエピタキシー法による高機能性単結晶基板の開発
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16350110
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
鯉沼 秀臣 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, リサーチフェロー (70011187)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 祐司 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 講師 (60302981)
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| Keywords | レーザー分子線エピタキシー / コンビナトリアル薄膜法 / 3元組成傾斜膜法 / フラックス法 / 単結晶薄膜 |
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| Research Abstract |
【研究目標】
我々は、フラックスエピタキシーという新しい方法を提案し、本手法を用いた高機能性単結晶基板製造プロセスを確立することを目的とする。単結晶でかつ原子レベルで平坦な表面を有するGaNや酸化亜鉛薄膜成長用基板や光学デバイス用、高温超伝導薄膜用SrTiO3基板を作成し、機能デバイス用基板としての工業化を追求する。
【研究成果】
1,MgO(001)単結晶基板上のBi-Cu-Oフラックスのレーザー顕微鏡その場観察2
MgO(001)単結晶基板上のBi-Cu-Oフラックスのレーザー顕微鏡その場観察し、真空下と大気圧下での液滴挙動の比較検討を行った。その結果、液滴の合体挙動の液化温度は、大気下の方が高いが、その合体頻度は大きく、活性化エネルギーに明らかな違いが見いだされた。
2,ZnO単結晶の表面処理技術の検討
高温・真空下で安定なBi-Cu-Oフラックスを用いた単結晶酸化物表面の処理法について検討を行った。X線回折法によるマクロな領域ではフラックス処理による表面のラフニング、結晶性の一見の低下が確認されたが、RBS測定による原子の格子位置からのズレというミクロな加工歪の観点からは、フラックス処理に拠って改善されることが示唆された。
3,フラックス固相エピタキシーによるScMgAlO4(SCAM)薄膜の実現
同様に、高温・真空下で安定なBi-Cu-Oフラックスを用いたZnO薄膜用基板として知られるSCAM薄膜の作製を行った。サファイア基板上にアモルファス状のフラックスと原料成分を堆積し、電気炉で焼成すると、SCAM薄膜が成長することを世界で初めて見いだした(特許申請中)。
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