低環境負荷溶液プロセスによる酸化亜鉛膜作製とインクジェット法によるパターン形成

使用低环境影响溶液工艺制造氧化锌薄膜并使用喷墨方法形成图案

• 批准号: 10J07316
• 负责人: 我田 元
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J07316/
• 关键词: 酸化亜鉛; 水溶液プロセス; 透明導電膜; スピンスプレー; 導電性

酸化亜鉛(ZnO)は医療用軟膏や白色顔料、バリスタ(可変抵抗素子)、ゴム製造における加硫促進剤等の様々な用途に使われており、近年ではその薄膜化による応用研究が精力的に行われている。特に、資源的な問題が顕在化しているITO(スズドープ酸化インジウム)の代替材料としての透明導電膜への応用が期待されている。これらのZnO膜は通常、高熱や高真空を利用した高エネルギープロセスで作製されているが、近年これに代わる方法として、低コスト・低環境負荷の水溶液プロセスが研究されている。したがって本研究では(1)水溶液プロセスによるZnO膜・パターン作製、(2)透明酸化物導電材料としての応用を目的とした。昨年度はスピンスプレー法と成膜後の紫外光処理により100℃以下の低温プロセスにもかかわらず1.5×10^<-2>Ω・cmという低い抵抗値を持つZnO膜を作製することに成功した。今年度はさらなる特性の向上を目指し、紫外光処理の最適化を行った。さらに、膜構造の改善を図るため、Helmut Colfen教授(Konstanz University, Germany)のもとでZnOメソクリスタルの作製を行った。紫外光照射処理の最適化を検討したところ、約1日の紫外光照射により5×10^<-3>Ω・cmまで比抵抗が低下することが分かった。我々の知る限り、熱処理を経ない水溶液プロセスにより10^<-3>Ω・cmオーダーの低抵抗を実現したのは世界初の例と言える。ホール測定によって抵抗値の減少とともにキャリア濃度の増大と膜内有機物の分解が確認されていることから、この現象はZnOの光触媒作用により起因すると考えられる。有機物の分解によりZnO格子中へ欠陥、炭素原子、水素原子などが導入されていると推測される。透明導電膜としては上記の性能では不十分であることから、膜構造の改善による特性向上を目指し新規有機添加剤の使用とそれによるZnOメソクリスタル膜の作製を試みた。今年度ではメソクリスタル膜は得ることができなかったが、有機添加材によるZnO形状制御については新しい知見が得られたため、今後の研究の発展に期待ができる。

Acidified ointment (ZnO). Medical ointment. White ointment, antidote (which can resist pigments), antioxidants, sulfur, sulfur, and so on. In recent years, the thin film has been used to improve the quality of research. Special information and resource problems are in place of materials such as ITO (Thermal Acidizing Acid) instead of materials used in transparent conductive films. In general, high-temperature ZnO membranes are used in high vacuum, high-temperature, high-vacuum, high-temperature, high-temperature, high-vacuum, low-temperature, low-temperature, low The results of this study are as follows: (1) aqueous solution, ZnO membrane, and (2) hyaluronic acid compounds, materials and materials. Last year, after the formation of the film, the UV light temperature below 100C, the temperature below 100C, the temperature, the temperature, the temperature This year, the characteristics of the ultraviolet light are the most important in the field. Professor Helmut Colfen (Konstanz University, Germany) asked ZnO to improve the performance of the membrane. UV irradiation is the most effective method to reduce the temperature, and about 1 day to 5 × 10 ^ & lt;-3> Ω cm radiation is lower than resistance to UV radiation. We know how to limit the situation, and we need to know how to solve the problem in aqueous solution. We know that lt;-3> Ω cm has a low resistance, and we know that it is the beginning of the world. To determine the sensitivity of the system, the mechanism in the film is used to determine the cause of the photocatalyst, such as the ZnO photocatalyst. There is a mechanism to analyze the deficiency, carbon and water atoms in the ZnO lattice. The performance of transparent guide film is not very high, and the film is made to improve the performance of the film. To add a new device to the market, please use the ZnO film to make a test test. This year, we will be able to add new information on the ZnO shape control system. We are looking forward to the future research exhibition.

项目成果

Microstructure control for spin-sprayed ZnO films at 90℃ and their photocatalytic activity

90℃旋转喷涂ZnO薄膜的微观结构控制及其光催化活性

• 发表时间: 2010
• 作者: 我田元;大橋直樹;勝又健一;岡田清;松下伸広
• 通讯作者: 松下伸広

水溶液プロセスで作製したZnO膜

水溶液法制备ZnO薄膜

• 发表时间: 2011

Control of the Microstructure and Crystalline Orientation of ZnO Films on a Seed-free Glass Substrate by Using a Spin-Spray Method

• DOI: 10.1021/cg1010693
• 发表时间: 2010-10
• 期刊: Crystal Growth & Design
• 影响因子: 3.8
• 作者: H. Wagata;N. Ohashi;T. Taniguchi;Ken‐ichi Katsumata;K. Okada;N. Matsushita

スピンスプレー法による低温での酸化亜鉛膜の直接作製と評価

旋喷法低温直接制备氧化锌薄膜及评价

• 发表时间: 2010
• 作者: 我田元;大橋直樹;勝又健一;岡田清;松下伸広
• 通讯作者: 松下伸広

The Effect of Citric Ion on the Spin-Sprayed ZnO Films : IR and XPS Study For the Organic Impurities

柠檬离子对旋转喷涂 ZnO 薄膜的影响：有机杂质的红外和 XPS 研究

• DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.485.291
• 发表时间: 2011
• 期刊: Key Engineering Materials, Electroceramics in Japan XIV
• 作者: Hajime Wagata;Naoki Ohashi;Ken-ichi Katsumata;Kiyoshi Okada;Nobuhiro Matsushita
• 通讯作者: Nobuhiro Matsushita