【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.16】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24JI0027
利用課題名 / Title
ミストCVD法で形成されたガラス基板上の酸化亜鉛薄膜の物性評価
利用した実施機関 / Support Institute
北陸先端科学技術大学院大学 / JAIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
利用された「その他」の装置: X線回折 パナリティカル製X'Pert PRO MRD,原子層薄膜/ Atomic layer thin film,赤外・可視・紫外分光/ Infrared/visible/ultraviolet spectroscopy
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
仲林 裕司
所属名 / Affiliation
独立行政法人国立高等専門学校機構石川工業高等専門学校電気工学科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
能登屋治,木村一郎
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）,機器利用/Equipment Utilization
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
本申請の目的は，大気圧雰囲気下成膜法のひとつであるミストCVD法を用いてガラス基板上に形成された酸化亜鉛(Zinc oxide, ZnO)薄膜について、nmスケールの表面状態と構造特性を評価することである． 以下に実施内容の概要を記す．はじめに，走査電子顕微鏡（Scanning elctron microscope, SEM）を用いてガラス基板上のZnO薄膜の観察を行った．その結果，ZnO薄膜は緻密な粒子状の表面形態を呈していることが確認された．次いで，X線回折（X-ray diffraction, XRD）を用いてZnO薄膜の構造特性を評価した．その結果，ZnO薄膜は多結晶構造を有していることが確認された．
実験 / Experimental
ZnO薄膜の表面形態は，SEM（Regulus8230，Hitachi High-Tech.）を用いて測定を実施された．ダイヤモンドカッターを用いて5mm四方に切り出した試料は，導電性コートを行わず試料として測定が行われた．SEM測定は20 μm～200 nmスケールの間で複数枚のSEM像を取得した． ZnO薄膜の測定は，XRD（X'Pert PRO MRD，PANalytical）を用いて測定された．測定試料25mm×20mmに対して，2θ-θモードで測定された．なお，試料の投入出等々は技術職員による補助を受けたことを追記する．
結果と考察 / Results and Discussion
SEMを用いてZnO薄膜を観察した結果，Fig.1に示すようにZnO薄膜は緻密な粒子によって構成されていることが明らかとなった．測定された試料は，粒子の堆積には一様な方向性を持たない表面状態であるように見え，従来報告されているミストCVDを用いてZnO薄膜成長に関する先行研究と概ね一致している．ミストCVD法では，原料溶液の溶質濃度と粒子サイズに相関を有している可能性が示唆されているが、本申請では，利用時間の都合でこの関係性を明らかにすることはできなかった．今後、本制度の利用機会があれば、上述の関係性について評価を行いたいと考えている． 次に，XRDを用いてZnO薄膜の構造特性を評価した結果，Fig.2に示すようにZnO薄膜は002方向を優先配向とする多結晶構造を有していることが明らかとなった．ミストCVD法によるZnO薄膜形成では，原料溶液の水の添加量により優先配向面が変化することが知られている．本試料の原料溶液は、溶媒中に10 mlの純水が含まれており先の報告と同じ傾向を示している．今後，純水添加量を変化させた時の構造特性の変化について系統的な評価を行う予定である．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig.1 ミストCVD法により形成されたZnO薄膜表面のSEM像
Fig2. ミストCVD法により形成されたZnO薄膜のXRDスペクトル
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件