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酸化バナジウム薄膜及びその製造方法

国内特許コード P010000605
掲載日 2002年9月30日
出願番号 特願平09-083326
公開番号 特開平10-259024
登録番号 特許第3002720号
出願日 平成9年3月17日(1997.3.17)
公開日 平成10年9月29日(1998.9.29)
登録日 平成11年11月19日(1999.11.19)
発明者
  • 長嶋 満宏
  • 和田 英男
出願人
  • 防衛装備庁長官
発明の名称 酸化バナジウム薄膜及びその製造方法
発明の概要 【課題】 熱処理を一切行わず、成長時の基板温度が500℃を越えない条件で、室温付近でのTCRがバルクのVO2に近い大きな値を有し、室温動作のボロメータ型赤外線センサに用いることが可能な酸化バナジウム薄膜を作製する。
【解決手段】 レーザアブレーション法によってターゲット1にレーザ発生装置4からのパルスレーザ光を照射して基板2の面に酸化バナジウム薄膜を成膜する過程において、成膜時の酸素雰囲気の圧力制御によって比抵抗の温度変化率を最適化し、サファイア基板上に成長した場合、25℃~75℃の温度範囲において比抵抗の温度変化率が-6%/Kを越え、シリコン酸化膜上に成長した場合、25℃~75℃の温度範囲において比抵抗の温度変化率が-4%/Kを越える酸化バナジウム薄膜を得る。
従来技術、競合技術の概要


酸化バナジウム薄膜は、室温動作のボロメータ型赤外線センサに用いるボロメータ材料として重要な性質の一つである比抵抗の温度変化率(以下、TCRという)の絶対値が、他のボロメータ材料、例えば酸化チタン(TCR=-0.2%/K)等に比べて大きい。TCRはボロメータ型赤外線センサの感度の比例係数であるため、このTCRが大きいほど赤外線センサの感度が向上する。
現在、室温におけるTCRが約-2%/Kの酸化バナジウム薄膜が室温動作のボロメータ型赤外線センサ材料として用いられている[N.Butler et. al.,SPIE Proceedings vol.2252(1995) Infrared Technology XXI]。また、スパッタリング法により成膜したVO2薄膜を、500℃で熱処理することにより、温度25℃で-5.4%/KのTCRを持つ酸化バナジウムがサファイア上に成膜されている[H. Jerominek and D. Vincent, Optical Engineering 32 No.9,2092(1993)]。

産業上の利用分野


本発明は、ボロメータ型赤外線センサに用いるボロメータ材料に好適な酸化バナジウム薄膜及びその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
サファイア上に成長し、25℃~75℃の温度範囲において比抵抗の温度変化率が-6%/Kを越えることを特徴とする酸化バナジウム薄膜。

【請求項2】
シリコン酸化膜上に成長し、25℃~75℃の温度範囲において比抵抗の温度変化率が-4%/Kを越えることを特徴とする酸化バナジウム薄膜。

【請求項3】
レーザアブレーション法によって基板面に酸化バナジウム薄膜を成膜する酸化バナジウム薄膜の製造方法において、成膜時の酸素雰囲気の圧力制御によって比抵抗の温度変化率を最適化することを特徴とする酸化バナジウム薄膜の製造方法。

【請求項4】
前記成膜時の基板温度が500℃を越えない請求項3記載の酸化バナジウム薄膜の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP1997083326thum.jpg
出願権利状態 登録
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