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ミストCVD法による低コストなP型酸化亜鉛薄膜の形成

雾气CVD法低成本P型氧化锌薄膜的形成

基本信息

批准号：
21920013
负责人：
須恵耕二
金额：
$ 0.38万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21920013/
关键词：
酸化亜鉛薄膜 P型ミストCVD

项目摘要

○研究の目的:酸化亜鉛(ZnO)薄膜は,従来の真空製造工程では酸素が抜けてN型の伝導性を示すが,大気圧ミストCVD法では酸素を供給できるのでP型化する可能性がある.電流注入可能なP型ZnOの実現は,透明導電酸化膜の実用性を大きく飛躍させる.本研究は,P型化の為にI族元素カリウム(K)を添加してその有用性を調べ,P型化の作成条件を見出すことを目的とした.○研究方法:1.所有する自作ミストCVD装置を改良した.装置内部のミスト流れを熱流体解析ソフトウェァCFD2000でシミュレートし,反応炉の設計見直しを中心とする全般的な装置改良を施した.2.無添加酸化亜鉛薄膜を形成して,新装置の薄膜形成能力と特性の洗い出しを行った.3.P型化のため,I族元素Kを添加した薄膜形成条件を探求した.酢酸亜鉛二水和物溶液(0.1M)に,酢酸カリウム溶液(0.1M)を2vol%ずつ添加(最大10vol%)した各溶液で,基板温度700℃,750℃,800℃の薄膜を形成した.搬送ガス(窒素)流量2L/分,基板を単結晶サファイヤガラスとし,成膜時間は20分間である.出来た薄膜について,ゼーベック測定法で伝導性判定をした.4.X線回折装置(XRD)により,P型化傾向のサンプルについて結晶学的評価を行った.○研究成果:1.流体解析でミスト流の偏りを突き止め,反応炉の形状を変更した結果,面内分布の改善を実現した.2.新装置は,実用昇温レート50℃/分以上,温度域900度以上,結晶成長レート60nm/分の能力を示した.3.I族元素Kを添加するとN型より高抵抗化する傾向が見られ,P/N判別がつかない境界状態の薄膜が多く出現した.酸素空孔を補えるアニール処理(700℃または800℃の酸素雰囲気で1時間)を施したところ,K添加濃度が4vol%の一部と6Vol%の全てでP型の傾向が現れた.4.基板温度・アニール温度の高いP型サンプルは,配向性(0,0,2)の比率が高い多結晶であった.以上,I族元素KのドープがP型化に際し有効であることと,P型化する条件の傾向を確認した.

Objective: to acidify the ZnO thin film, to fabricate the acid element in vacuum engineering, to show the properties of the N-type carbon dioxide, and to use the CVD method to supply the acid to the substrate for the possibility of P-type. P-type ZnO may be detected by current injection, and the performance of transparent acidizing film is very high. In this study, P-type was added to the group I element (K) to be useful, and P-type was made under the condition that the purpose of the study was to determine the purpose of the study. 0 research methods: 1. All self-made CVD devices are modified. The device is designed to improve the performance of the whole equipment, such as the whole equipment. 2. The equipment of the device is improved. 2. Add acidizing, thin film formation, film formation and film formation. Oxalic acid dihydrate solution (0.1m), oxalic acid solution (0.1m), volume% solution (maximum 10vol%), substrate temperature 700 ℃, 750 ℃, 800 ℃. Transport temperature (asphyxiant) flow rate 2L/ score, substrate temperature test, film formation time of 20 minutes. In this paper, the thin film temperature measurement method is used to determine the performance of the thin film. 4.X-line refolding device (XRD) is used to determine the performance of the thin film. 0 research results: 1. In the analysis of the fluid, the flow field is abrupt, the shape of the furnace is changed, and the in-plane distribution is improved. 2. In the new device, the temperature temperature is above 50 ℃