ガラス基板上への層状酸化物単結晶薄膜の作製

玻璃基板上层状氧化物单晶薄膜的制备

• 批准号: 21360319
• 负责人: 神谷 利夫
• 金额: $ 11.56万
• 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 (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21360319/
• 关键词: 層状酸化物; 単結晶薄膜; 固相結晶化; ガラス基板; 大面積デバイス

室温で作製したアモルファスInGaO_3(ZnO)_m薄膜において、ガラス上で結晶化温度(T_<crys>)を下げられる条件を調べ、以下の結果を得た。1.パルスレーザー堆積(PLD)法によりmを変えた薄膜を作製し、T_<crys>と結晶組成の関係を調べた。その結果、室温製膜時に結晶成長する境界組成であるm=4では、酸素分圧P_<O2>=1Paで製膜した場合の結晶化温度はT_<crys>=600℃であるが、P_<O2>=10^<-3>Paでは400℃以下まで低下した。2.さらにZnOテンプレート層を用いることに、T_<crys>=275℃まで低下した。しかしながら、この場合の結晶相はm=3およびGa_20_3の混合相であった。3.単相の結晶相を得るためにはm=1が最良であることを確かめた。この場合、T_<crys>=600℃であったが、ZnOテンプレート層を使うことで350℃まで低下した。4.以上の条件から、ブリッジマン炉を用いて大粒径結晶薄膜の作製を試みた。結晶化には成功したものの、ZnO,Bi_2O_3テンプレート層などを用い、また、基板・薄膜形状の工夫をした範囲では、100nm程度の粒径しか得られておらず、今後、大粒径化の検討を進めていく必要がある。5.結晶化挙動を詳細に調べるため、高温で光学物性、膜厚、結晶化率を精確に測定できる装置を組み上げた。6.予備実験として、RFスパッタリング法により作製したm=1薄膜のex situ結晶化実験を進めている。結晶化温度がPLD法より高いことが示唆されており、その原因を検討中である。

The crystallization temperature (T_ ) of InGaO_3(ZnO)_m <crys>thin films prepared at room temperature was adjusted. The following results were obtained. 1. The relationship between the <crys>crystal composition and the structure of thin films by PLD method. As a result, <O2>the crystallization temperature T_ =600℃ is lower than 400℃ when the crystallization temperature P_ = <crys><O2>10 <-3>Pa is lower than 400℃. 2. The temperature of ZnO layer is <crys>275℃. The crystalline phase m=3 and Ga_20_3 are mixed phases. 3. The crystal phase is obtained by m=1. The best crystal phase is obtained by m=1. The <crys>temperature of the ZnO layer is 600℃ and 350℃. 4. The above conditions are used to prepare large-particle crystalline films. Crystallization is successful in the preparation of ZnO, Bi_2O_3, ZnO, Bi_2O_3, ZnO, ZnO, Bi_2O_3, ZnO, Bi_2O_3, ZnO, ZnO, Bi_2O_3, ZnO, Bi_2O_3, ZnO, ZnO, 5. Crystallization parameters are adjusted in detail, optical properties, film thickness and crystallization rate are accurately measured at high temperature, and the equipment is assembled. 6. In preparation for the preparation of m=1 thin film ex situ crystallization, RF separation method Crystallization temperature is high, and the reason is discussed.

项目成果

Fabrication of GaN epitaxial thin film on InGaZnO4 single-crystalline buffer layer

• DOI: 10.1016/j.tsf.2009.10.131
• 发表时间: 2010-03
• 期刊: Thin Solid Films
• 影响因子: 2.1
• 作者: T. Shinozaki;K. Nomura;T. Katase;T. Kamiya;M. Hirano;H. Hosono

ガラスの視点からみたアモルファス酸化物半導体In-Ga-Zn-O

从玻璃角度看非晶氧化物半导体In-Ga-Zn-O

• 发表时间: 2011
• 作者: 神谷利夫;野村研二;細野秀雄
• 通讯作者: 細野秀雄

層状酸化物結晶InGaZnO_4の単結晶薄膜作製とバッファー層への応用

层状氧化物晶体InGaZnO_4单晶薄膜的制备及其在缓冲层中的应用

• 发表时间: 2009
• 作者: 篠崎智正;野村研二;片瀬貴義;神谷利夫;平野正浩;細野秀雄
• 通讯作者: 細野秀雄