Development of pulsed laser deposition using free electron infrared laser

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22132
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 29:Applied condensed matter physics and related fields
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: Nakajima Takashi 東京理科大学, 理学部第一部応用物理学科, 准教授 (60516483)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2022-03-31
• Keywords: 赤外自由電子レーザー / パルスレーザー堆積法 / アブレーション / 薄膜

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to establish a new pulsed laser deposition method using an infrared free-electron laser as a light source and to create a technology for depositing organic thin films. Experiments were conducted to form thin films by introducing an infrared-free electron laser beam into a chamber with an organic target. The thin films were successfully deposited under ablation conditions by systematically changing the irradiation wavelength and irradiation time. It was concluded that the pulsed laser deposition method using infrared FEL is feasible, and the requirements for the deposition were clarified.

Free Research Field

機能材料・デバイス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

酸化物や金属薄膜の成膜において、エキシマレーザーやNd:YAGレーザーを光源としたパルスレーザー堆積法が用いられ、結晶性が精緻に制御された高品質膜が得られることが知られている。一方で、同手法を有機物に対して用いた場合、分子構造を破壊することなく成膜することは極めて困難である。そこで本研究では、赤外自由電子レーザーを光源とした新たなパルスレーザー堆積法を確立し、有機物薄膜を高品質に成膜させる技術を創出することを目的とした実験を推進した。その結果として、本手法が有機物の成膜において有効であることを確かめることができた。