原子層MOCVDによる超低〜超高誘電体多層超格子酸化膜の作製

原子层MOCVD制备超低至超高介电多层超晶格氧化物薄膜

• 批准号: 09224207
• 负责人: 小田 俊理
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09224207/
• 关键词: 高誘電体; MOCVD法; 原子層結晶成長; 第3世代MO原料; 超音波式混合ガス濃度計; 分光エリプソメトリ; X線回折スペクトル

1.原子層MOCVD法により再現性良く高誘電体超薄膜を形成するための検討を行った。第3世代MO原料としてテロラエンを会合させたβジケトン金属錯体を用いると原料の劣化が少なく、長時間にわたって安定した結晶成長が可能であることを明らかにした。超音波式混合ガス濃度計を用いてMO原料の供給量を正確に制御すること、分光エリプソメトリにより結晶成長のその場観察を行うことが結晶成長の再現性向上に効果的であることを明らかにした。2.高誘電体結晶SrTiO3薄膜のX線回折スペクトルを詳細に測定し、ファイスキャンスペクトルの対称性からMgO基板上にエピタキシャル成長を実現できていること、ロックインカーブの半値幅は0.18度ですでに報告されているどの値よりも鋭く、高品質の薄膜結晶が得られていることを明らかにした。また、薄膜の格子定数は、歪みの効果によりバルクの値より伸びていることを明らかにした。3.酸化剤N2Oの分圧を変化させて薄膜結晶成長を行い、得られた薄膜の結晶性をX線回折により評価し、表面平滑性を原子間力顕微鏡により評価した。この結果、最適成長条件を見出した。また、原料供給法について原子層パルス制御法と同時供給法の比較を行った結果、原子層制御MOCVD法では成長表面上のマイグレーションが促進されている結果、平滑で結晶性の高い薄膜が得られることを明らかにした。

1. Atomic layer MOCVD method for the formation of highly conductive ultra-thin films with good reproducibility The third generation MO raw material is stable for a long time and the deterioration of the raw material is possible. Ultrasonic mixing and concentration meter is used to accurately control the supply amount of MO raw materials, and the field observation of crystal growth is carried out to improve the reproducibility of crystal growth. 2. The X-ray reflection spectra of SrTiO3 thin films with high dielectric properties were measured in detail, and the growth of SrTiO3 thin films on MgO substrates was observed at half-amplitude of 0.18 degrees. The lattice number of thin films is different from that of the thin films. 3. The crystallization of N2O in the solution was evaluated by X-ray diffraction and atomic force microscopy. The results and optimal growth conditions are presented. Comparison of atomic layer deposition method and simultaneous deposition method. Results of atomic layer deposition method. Smooth and crystalline thin films.

项目成果

Z.Wang and S.Oda: "Atomic Layer-by-Layer Metal-Organic Chemical Vapor Deposition of SrTiO3 Films with a Very smooth Surface" Japanese Journal of Applied Physics. 37(in press). (1998)

Z.Wang 和 S.Oda：“具有非常光滑表面的 SrTiO3 薄膜的原子层层金属有机化学气相沉积”日本应用物理学杂志。

S.Oda: "Growth Mechanism of YBCO thinfilms by MOCVD" Int. Workshop on Superconductivity. 39-42 (1997)

S.Oda：“MOCVD 法 YBCO 薄膜的生长机制” Int。

S.Yamamoto, A.Kawaguchi, and S.Oda: "Atomiclayer-by-layer epitaxy of oxide superconductorsby MOCVD" Applied Surface Science. 112. 30-37 (1997)

S.Yamamoto、A.Kawaguchi 和 S.Oda：“MOCVD 氧化物超导体的原子层外延”应用表面科学。