構造相転移を電圧で制御する新規高機能マイクロアクチュエータの開発

开发利用电压控制结构相变的新型高性能微执行器

• 批准号: 20K04252
• 负责人: 横山 春喜
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Suzuka National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04252/
• 关键词: マイクロアクチュエータ; 二酸化バナジウム; マグネトロンスパッタ; 相転移; 熱処理; 構造相転移

酸化バナジウム薄膜の高品質化に向けて、ターゲットにVO2を用いたマグネトロンスパッタ法を用いて、基板加熱を行いながら堆積した酸化バナジウム薄膜の膜質を評価した。【酸化バナジウム薄膜の作製】マグネトロンスパッタにより酸化バナジウム薄膜の作製を行った。基板にはスライドガラスを用い、ターゲートにはVO2を用いた。Arガスを導入し、成膜圧力は0.13Paで一定とした。公転機構を利用して、ヒーター領域とターゲット領域を交互に通過させて、基板温度を約200℃まで上昇させた。また、回転速度20rpmで基板を自転させた。基板温度が一定になった後、RFパワー200Wで酸化バナジウム薄膜を2時間堆積させた。作製した試料を分割し、赤外線ランプ加熱装置を用いて、酸素雰囲気下で400℃と500℃の熱処理を30分行った。【構造評価】作製した薄膜の構造をX線回折を用いて評価した。X線回折スペクトルでは400℃のみVO2が寄与すると考えられるピークを確認することができた。熱処理なし、500℃ではピークを確認することが出来なかった。熱処理なしでピークを確認できなかった原因は薄膜がアモルファス状態で結晶化が起きていないことが原因と考えている。また、熱処理温度500℃でVO2のピークが見られなかったのは、熱処理により膜厚の減少が起きたことが原因と考えている。【電気的特性評価】Van der Pauw法を用いて、室温から110℃まで測定温度を変化させて熱処理した試料の抵抗率を測定した。熱温度400℃の試料の抵抗率は温度の増加により単調に減少した。一方、500℃の試料では相転移と思われる急激な減少（減少率約40％）が80℃付近で観測された。

High quality of acidified films is evaluated by heating the substrate and heating the substrate with VO2. [Preparation of acidified film] Production of acidified film The substrate is in use. Ar is introduced at a constant pressure of 0.13 Pa. The temperature of the substrate increases by about 200℃ due to the interaction between the substrate and the substrate. The speed of rotation is 20rpm. After the substrate temperature is fixed, the RF is 200W, and the film is deposited for 2 times. For the preparation of the sample, the infrared ray heating device is used, and the acid is heated at 400℃ and 500℃. The structure of thin films is evaluated by X-ray reflection. X-ray retroflex test at 400℃ and VO2 test at 400℃Heat treatment at 500℃The heat treatment is to confirm the cause of the film crystallization. Heat treatment temperature 500℃ VO2 film thickness reduction causes [Evaluation of electrical characteristics] Van der Pauw method is used to measure the resistance of the sample at room temperature from 110℃ to 100 ℃. The resistance of the sample at 400℃ decreases with increasing temperature. The temperature of the sample at 500℃ decreased rapidly (about 40%) and the temperature at 80℃ decreased rapidly.

项目成果

スパッタリング法により作製した酸化バナジウム薄膜の電気的・光学的特性評価

溅射法制备氧化钒薄膜的电学和光学性能评价

• 发表时间: 2020
• 作者: 伊藤 滉悟;上嶋 悠;介浦村 匠;横山 春喜
• 通讯作者: 横山 春喜

スパッタリング法により作製したスパッタリング法により作製した酸化バナジウム薄膜の電気的・光学的特性に及ぼす熱処理効果

热处理对溅射法制备氧化钒薄膜电学和光学性能的影响

• 发表时间: 2020
• 期刊: 教育工学論文集
• 作者: 伊藤 滉悟;横山 春喜
• 通讯作者: 横山 春喜