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2005年4月号
Emerging Technologies
新しい金属酸化膜プロセス
Peter Singer
* * * *
 米ロスアラモス研究所にあるSuperconductivity Technology Centerでワシントン州立大学の研究者と共同研究しているカリフォルニア大学の科学者らが、PAD(Polymer-Assisted Deposition)を使って、高性能の無機金属酸化膜の生成方法を開発した。この大発明により金属酸化膜がエレクトロニクス産業に多く使われるようになりそうだ。

塗布用のコーターに載せられたSiウェーハに水溶性のPAD溶液を数滴落としている。
(出典:米ロスアラモス研究所)

 PADプロセスは水溶液を使用し、あらゆる金属酸化膜を高品質に作ることができる。原子量などを考慮して一つまたは複数の金属から膜が生成できる。アモルファスや多結晶、エピタキシャルの薄膜を10nmから数百nm以上の厚さで付けることも可能だ。PADを使うことによりLos Alamosの研究者らは、単純なTiO2やZnOからSrTiO3やITOのような複雑な膜の製造にも成功した。
 金属酸化膜の物理的特性は幅広いため、光電池デバイスやガスセンサー、マイクロエレクトロニクス、腐食防止デバイスなどのアプリケーションに適しているため、重要な材料と考えられている。金属酸化膜は、通常真空装置でPVD(Physical Vapor Deposition)またはCVD(Chemical Vapor Deposition)で成膜されている。

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Sol-gelのような化学溶液堆積法(CSD: Chemical Solution Deposition)だと少ない設備投資で成膜することができるが、多くの金属酸化膜を付けることはできない。
 PADは、低コストで広い領域を塗布することが可能で不規則な表面にも塗布することができるため、その他の塗布技術とは異なる。この方法では、100%原材料を使用できるだけでなく、化学的な相組成や微細な構造、物理特性も制御することができる。


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