结晶质的氧化物薄膜

    日本高知工科大学综合研究所材料设计中心，与住友重工业株式会社和理学合作，在室温下成功制造出厚度为2纳米的非晶金属氧化物薄膜。另外，通过热退火，成功地在5纳米或更厚的薄膜状态下实现了结晶和高电子迁移率。有望实现电气、光学特性的大幅增加，包括高透射率和高电子迁移率等，以及可弯曲的新型机械特性、高导热等热特性的大幅提高。

    由于使用了电气和光学性能设计，新技术与分子射线外延成膜法(MBE)和原子层堆积法(ALD)相比，能够控制掺杂量和其他因素。 这样可以产生包含电子的材料，这些电子可以不受平面限制的自由运动和形成化学键。

    高知工业大学负责评估成膜和电光特性，住友重机械负责开发成膜装置，理学负责评估超薄膜的结构。

    研究组采用住友重工的反应性等离子蒸镀法，可以实现每秒厚度3纳米或更厚的薄膜。为了防止金属颗粒在玻璃基板和超薄膜之间的界面处沉积，开发了从薄膜生长早期阶段开始即向成膜室导入过多氧分子气体的工艺开发。

    为了不阻碍空气中的氧气对膜表面的吸附和膜中的扩散结晶化工程，热退火在真空条件下实施。在同一装置内进行一系列的过程以提高生产率并确保可重复性。

    负责人表示目前已可以实现基于表面活性的2.5D薄膜的电子和光学器件， 为了实现膜特性大幅变化的3纳米以下结晶质的高电子迁移率超薄膜材料，将继续进行研究。

    研究结果将于20日在熊本城会堂（熊本市中央区）举行的“第84届应用物理学会秋季学术演讲会”上公布。此外，还将在10月4日开始的幕张展览中心举行的“第8届日本陶瓷展”上展出。

来源：日刊工业新闻