透明導電膜の各種使用条件下での適合化と高性能化に関する研究

透明导电薄膜在各种使用条件下的兼容性及性能提升研究

• 批准号: 63550024
• 负责人: 南 内嗣
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Kanazawa Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 1989
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-63550024/
• 关键词: 透明導電膜; インジウム・スズ酸化物; 透明電極; ITO; 酸化亜鉛; 酸化スズ; スパッタリング; ドライエッチング; 透明電極のパターンニング; 透明導電膜の劣化; オプトエレクトロニクス

研究の目的は透明導電膜の各種応用に対する適合性を追求することによって、高性能透明導電膜を実現することであり、現在実用可能な透明導電膜材料であるITO、SnO_2系及びZnO系の3種の金属酸化物は、それぞれ化学的特性がかなり異なり、それぞれの化学的特性の特長を生かした適合化の可能性のあることが明らかになった。また、透明導電膜が各種使用条件下に置かれた場合、(1)透明導電膜の特性変化(劣化)、(2)作製したデバイスの特性変化(劣化)が認められるが、それは(a)膜の構成原子や不純物原子の相互拡散、(b)膜表面の化学状態の変化のいずれか、もしくは両者が直接の原因で引き起こされることが明らかにできた。しかし、(a)および(b)の原因は適用されたデバイスによっては、(1)及び(2)を引き起こすことのない場合もあり、極めて複雑であり、最終的にはデバイスに実装して経時安定性を含め、その適合性を評価した。さらに最適化の基本である透明導電膜の特性の理論的限界について明らかにした。一方、透明導電膜の多くの応用においてパタ-ン加工を必要とするが、従来のウエット法に代わる新しいドライエッチング技術の導入が期待されている。しかし、ドライプロセスに対する透明導電膜の適合性については、これまで殆ど明らかにされていない。本研究ではこの点に注目して、透明導電膜の新しいパタ-ンニング法として、電子サイクロトロン共鳴(ECR)水素プラズマを用いたドライエッチング技術を提案し、上記3種類の透明導電膜に対する有効性を明らかにすると共に、プロセス内でのアッシング等で要求される酸素プラズマ耐性を調べた。また、耐性を高めるための成膜法としてプラズマ制御磁界印加形直流マグネトロンスパッタンリグ法によるZnO系透明導電膜の作成を行い、その改善に成功した。

The purpose of this study is to investigate the suitability of transparent conductive films for various applications, and to realize transparent conductive films with high performance. At present, three kinds of metal oxides, ITO, SnO_2 and ZnO, have different chemical characteristics and different chemical characteristics. When the transparent conductive film is placed under various conditions of use,(1) the characteristics of the transparent conductive film change (deteriorate),(2) the characteristics of the manufacturing process change (deteriorate), and (a) the constituent atoms of the film and the atoms of impurities disperse from each other, and (b) the chemical state of the film surface changes directly. The reasons for (a) and (b) are applicable to (1) and (2). The theoretical limits of the characteristics of transparent conductive films for optimization are discussed. The introduction of new technologies for the production of transparent conductive films is expected. The suitability of transparent conductive films for different applications In this study, we focus on the following points: a new method for preparing transparent conductive films, electron resonance (ECR), and a new technology for preparing transparent conductive films. The three types of transparent conductive films listed above are effective in preparing transparent conductive films, and the requirements for adjusting the acid resistance of transparent conductive films are discussed. The film formation method of ZnO transparent conductive film has been successfully improved.

项目成果

T.MINAMI,K.OOHASHI,S.TAKATA: "Preparations of ZnO:Al Transparent Conducting Films by Using DC Magnetron Sputtering." 8th International Conference on Thin Films:ICTF-8,April2-6,1990,San DiEGO. A-152 (1990)

T.MINAMI、K.OOHASHI、S.TAKATA：“利用直流磁控溅射制备 ZnO:Al 透明导电薄膜。”

T.Minami,;T.Miyata,;A.Iwamoto,;S.Takata,;H.Nanto.: Japanese Journal of Applied Physics. 27. L1753-L1756 (1988)

T.Minami,;T.Miyata,;A.Iwamoto,;S.Takata,;H.Nanto.：日本应用物理学杂志。