室温原子層堆積法による複合酸化物超格子ガスバリア膜の創生

室温原子层沉积法制备复合氧化物超晶格阻气薄膜

• 批准号: 20J10869
• 负责人: 吉田 一樹
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J10869/
• 关键词: 酸化膜; 原子層堆積; ガスバリア; 表面反応

原子層堆積法を用いて樹脂フィルム上に金属酸化物ナノ薄膜を積層し、膜厚100nm程度で優れたガスバリア性を示す膜構造の抽出に取り組んだ。今年度の取り組みとして、メインガスバリア層、バッファ層、表面保護層という目的の異なる三つを組み合わせた複合膜を作成した。また基板の違いによるガスバリア性能への影響を調査するために厚みの異なる基板や、ALD実施前に表面処理を施した基板を使用してガスバリア性能を評価した。メインガスバリアをアルミナ、バッファ層をTiO2、表面保護層をZnOとして厚さ0.25mmのPENフィルム上に多層積層膜を形成したところ、全体膜厚が100nmほどであるにもかかわらず水蒸気透過率2.5×10-4 g/ m2/ dayが得られた。この成果については令和4年3月に電子情報通信学会CPM研究会にて発表した。室温ALDにおける表面反応メカニズム解明のために昨年度から引き続き水晶振動子マイクロバランス法を用いてALD中の質量変化を測定し、Nb2O5およびFe2O3成膜時の表面反応解析を行った。Nb2O5の表面反応解析結果は国際会議Atomic Layer Deposition 2021にて公開し、Fe2O3の室温ALDについてはJournal of Vacuum Science and Technology A誌にて論文公開されている。昨年度得られた積層によるバリア性能向上については、最適な積層数と膜厚を見積もるためにアルミニウム薄膜上に積層数の異なる積層酸化膜を形成して、塩酸に対する耐腐食性を観察することで簡易にバリア性能を評価した。積層数の増加はバリア改善効果を示したが一定数を超えたところで飽和する傾向がみられ、バリア性能改善に向けた知見が得られた。積層数と各層の膜厚を調整することによって更なるガスバリア性能の向上が可能であると考えられる。

Atomic layer deposition method is used to prepare metal acid thin films with a film thickness of about 100nm. This year, the composite film is made of three different layers: the first layer, the second layer, the third layer and the fourth layer. Investigation of the influence of substrate thickness on substrate properties, surface treatment before ALD, and evaluation of substrate properties A multilayer film was formed on a PEN film with a thickness of 0.25 mm and a surface protective layer of ZnO. The total film thickness was 100nm. The water vapor transmittance was 2.5×10-4 g/ m2/ day. The results were announced at the CPM Research Conference of the Electronic Information and Communication Society in March 2004. Surface reflection analysis at room temperature ALD for quality change determination of Nb2O5 and Fe2O3 films by crystal oscillator method Nb2O5 surface reflection analysis results were published in the International Conference Atomic Layer Deposition 2021, Fe2O3 room temperature ALD was published in the Journal of Vacuum Science and Technology A. In the past year, the corrosion resistance of the laminated film was evaluated. The optimum number of layers and the thickness of the laminated film were observed. The corrosion resistance of the laminated film was observed. Increase in the number of layers to improve performance The number of layers and the thickness of each layer can be adjusted.

项目成果

Surface reaction of Nb2O5 RT-ALD explained by using quartz crystal microbalance measurements

使用石英晶体微天平测量解释 Nb2O5 RT-ALD 的表面反应

• 发表时间: 2021
• 作者: K. Yoshida;K. Saito;M. Miura;K. Kanomata;B. Ahmmad;S. Kubota;F. Hirose
• 通讯作者: F. Hirose

Crystallized ZnO Room-Temperature Atomic Layer Deposition and its Application

晶化ZnO室温原子层沉积及其应用

• 发表时间: 2020
• 作者: *K. Yoshida;K. Saito;M. Miura;K. Kanomata;B. Ahmmad;S. Kubota;F. Hirose
• 通讯作者: F. Hirose

Nanothick TiO2 Channel Thin Film Transistors for UV and Gas Sensing

• DOI: 10.1149/2162-8777/ac04fa
• 发表时间: 2021-06
• 期刊: ECS Journal of Solid State Science and Technology
• 影响因子: 2.2
• 作者: Keito Sogai;K. Saito;K. Yoshida;M. Miura;K. Kanomata;B. Ahmmad;S. Kubota;F. Hirose

Room-temperature atomic layer deposition of iron oxide using plasma excited humidified argon

使用等离子体激发湿氩进行氧化铁的室温原子层沉积

• DOI: 10.1116/6.0001622
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Vacuum Science & Technology A
• 作者: Yoshida Kazuki;Nagata Issei;Saito Kentaro;Miura Masanori;Kanomata Kensaku;Ahmmad Bashir;Kubota Shigeru;Hirose Fumihiko
• 通讯作者: Hirose Fumihiko

金属酸化物薄膜の製造方法および装置

金属氧化物薄膜的制备方法及装置

• 发表时间: 2021