弾性表面波を用いた新成膜技術による面内周期変調構造を有する薄膜の作製

利用表面声波新成膜技术制造具有面内周期调制结构的薄膜

• 批准号: 06750022
• 负责人: 角田 匡清
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750022/
• 关键词: 弾性表面波; 成膜技術; 面内変調構造

本研究の目的は、報告者らがこれまでに明らかにした、弾性表面波で基板を励振することで金属薄膜の微細構造を制御する成膜技術を用い、面内に定在波を誘起した弾性表面波励振基板を新たに作製し、面内に周期変調構造を有する薄膜の作製を試みることである。これに従って、先ず、進行波用の弾性表面波励振基板(ニオブ酸リチウム単結晶基板)表面の両端に、フォトリソグラフの手法を用いてスパッタリング法でAI反射格子電極を設けた。10mm×16mmの基板上に、有効励振幅6mm、金属薄膜成膜領域幅6.5mmを中央部に確保し、その両端に2.5対のすだれ状励振電極、さらにその外側に格子数100本からなる反射電極を設けた構造の弾性表面波共振子を設計し、シミュレーションにより共振子の周波数特性(通過特性)を確認した。計測器等の問題からインピーダンス50Ω、共振周波数は45MHzとした。次に、この共振子基板上に真空蒸着法を用いて作製した金属薄膜の膜面内周期変調構造を確認するための準備実験として、成膜中の薄膜抵抗のin-situ測定を試みた。パーソナルコンピュタ-で測定制御されたデジタルマルチメータを用いて、直流四端子法で成膜中のAg薄膜の抵抗値の変化を測定するシステムを構築した。成膜開始直後の薄膜のシート抵抗値は200MΩ以上であるが、膜厚およそ80Åから測定可能な200MΩ以下となり、膜厚に対して指数関数的に減少するが、膜厚およそ90Å付近で1MΩから10kΩへの急激な減少が観測され、島状から連続状への薄膜の微細構造の変化が薄膜の抵抗値測定で観測し得ることを明らかにした。今後は、本手法を用いて、定在波による変調方向と、これに対して垂直な方向の薄膜の抵抗値を膜厚の関数として測定し、金属薄膜の膜面内周期変調構造を確認する。

The purpose of this study is to investigate the application of thin film formation techniques in the production of thin films with in-plane periodic wave excitation. The surface of the active surface wave excitation substrate (single crystal substrate) for microwave application is arranged at the top of the active surface wave excitation substrate (single crystal substrate). 10mm×16mm substrate, active excitation amplitude 6mm, metal thin film forming area width 6.5 mm, central part of the guarantee, three end of the 2.5 pairs of sub-excitation electrodes, three outside of the grid number 100, this reflection electrode design structure of the active surface wave resonator design, configuration, resonant frequency characteristics (transmission characteristics) were confirmed. The problem of measuring devices is that the resonance frequency is 50Ω and the resonance frequency is 45MHz. In the second step, the vacuum evaporation method is used to prepare the metal thin film and confirm the in-plane periodic structure. The resistance of Ag thin films in film formation was measured by DC four-terminal method. After the film formation starts, the resistance value of the thin film is more than 200MΩ, the film thickness is less than 80 K, the film thickness is less than 200MΩ, the film thickness is less than 90 K, the rapid excitation is less than 1M Ω, the fine structure of the thin film with island shape is changed, the resistance value of the thin film is measured, and the film thickness is measured. In the future, this method will be used to determine the relationship between the resistance value of the film in the vertical direction and the thickness of the film in the wave direction, and to confirm the periodic structure of the film in the metal film.