有機ー無機複合薄膜の材料設計とその機能

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1.有機金属錯体のイオンプレーテイングによる金属と有機の複合薄膜有機金属錯体モノマーとしてジクロロビス(ηーシクロペンタジエニル)チタン(Cp_2TiCl_2)を用いて、高周波イオンプレーティング法によりチタン金属を含む有機薄膜を作製した。生成した薄膜はかなりの架橋構造を有しているが、X線回折パターンからはCp_2TiCl_2の結晶構造が残存していることが明らかとなった。この薄膜の電気的特性はその抵抗率が測定雰囲気の湿度に大きく依存し、湿度センサーとしての機能性を示した。また、このCp_2TiCl_2薄膜上に1ーヘキセンをプラズマ重合して作製した積層膜は、ダイオード特性を示した。2.マイクロ波プラズマCVD法による超伝導薄膜の作製Bi、Sr、Ca、Cu系有機金属化合物のマイクロ波プラズマCVD法による酸化物高温超伝導薄膜の低温合成の可能性を検討した。プラズマ発生部を2重管にし外側にO_2、内側にArガスを導入した新しいマイクロ波(2.45GHz)プラズマCVD反応装置を設計・制作して、種々の酸化物薄膜を作製した。原料としては、Bi(C_6H_5)_3、Sr(PPM)_2、Ca(PPM)_2、Cu(HFA)_2をオイルバスで加熱し、Heをキャリアーガスとして導入した。基板にはMgO(100)を使用し、IRランプにより400℃に加熱した。それぞれBi_2O_3、SrF_2、CaF_2、CuOに結晶層を含む薄膜が合成された。次に、これらBi_2O_3、SrF_2、CaF_2、CuO薄膜をそれぞれ一層づつ4層積層した膜をアニールとすると、積層膜にTc_<onset>65Kの超伝導特性が得られた。3.以上の研究によりイオンプレーティング法により有機ー無機の複合膜の作製が可能であり、薄膜トランジスタや分子デバイス等への応用が可能であることを明らかにした。また、有機金属化合物を原料として、金属酸化物の積層膜が設計・合成されることと超伝導特性をもたせられることを明らかにした。