2007 Fiscal Year Annual Research Report
プラズマ生成された光活性アモルファス酸化チタン薄膜の電子状態の研究
| Project/Area Number |
17560323
|
|---|
| Research Institution | Aichi University of Technology |
|---|
Principal Investigator |
畑中 義式 Aichi University of Technology, 工学部, 教授 (60006278)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂口 鋼一 愛知工科大学, 工学部, 講師 (20106975)
嶋川 晃一 岐阜大学, 工学部, 教授 (60021614)
|
|---|
| Keywords | 酸化チタン / プラズマコーティング / 光触媒 / アモルファス薄膜 / 光活性機能 / スパッタリング薄膜 / 光伝導電流 / Ti02 |
|---|
| Research Abstract |
スパッタリングを用いて薄膜制作を行い、その電子状態の研究を行った。スパッタリングのターゲットとしてはTiO2の粉末のホットプレスターゲットを用いた。作製された薄膜はアモルファスであった。作製において、アルゴンガス雰囲気のみにおけるスパッタリングにおいては、薄膜抵抗率は10^9オーム程度で、酸素の導入により高抵抗化すること、何れもスパッタリングの条件設定で光に対して活性度の高い薄膜が得られることが分かった。
暗状態での温度変化による伝導電流の温度依存性からの活性化エネルギーは0.4=0.5eVであり、深いエネルギー準位の多く存在していることが、予想される。紫外線を照射し光電流の応答特性を測定した。応答時定数は30分から数時間に及ぶものであった。立ち上がり、立ち下がりの特性において、ほぼ同じような時定数をもっていた。しかしながら、この応答特性は単純な指数関数ではなく指数関数の集合として考えられる拡張型の指数関数であることが分かった。これは、アモルファスの材料において、そのギャップ内電子準位の解析に用いられている手法を適用して解析したものである。光応答特性の時定数は測定中の雰囲気における酸素量に強く依存し、酸素の増加とともに時定数は比例的に小さくなること、応答の感度も酸素量と反比例していること、しかしながら、拡張指数関数の拡張係数は殆ど変化のないことが分かった。これらの関係はギャップ中の電子の捕獲準位、表面の電子の捕獲準位の酸素分子による影響によるところが大きいものと考えられる。解析モデルを提案して検討中である。これらはさらに公表してゆく予定である。
薄膜作製の応用目的で、プラスチック上への酸化チタンコーティングの試みを行った。酸化チタン作製において、炭素の混入を行うと、光活性機能が著しく損なわれることがわかった。これは、応用上プラスチックに安定してコーティング行う方法として有効なものであることが発見された。この方法を用いて、プラスチック上に紫外線カットのための薄膜コーティングが有効なものであることが分かった。
|
Research Products
(2 results)
