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酸化亜鉛透明導電膜の製造方法及びこの方法を実施するための製造装置

シーズコード S120007850
掲載日 2012年1月10日
研究者
  • 佐藤 直幸
  • 池畑 隆
技術名称 酸化亜鉛透明導電膜の製造方法及びこの方法を実施するための製造装置
技術概要 透明基板1上の酸化亜鉛試料2に電位を与えておき、前面に酸素プラズマOPを形成し、プラズマ空間電位を直流電源9、交流電源10又はパルス電源11で制御する。酸素プラズマOPの電子温度分布を変化させ、酸化亜鉛試料2と酸素プラズマOPとの間のシース電圧を制御し、亜鉛蒸気ZVを亜鉛Znショット8を加熱して生成させる。非晶質の透明基板1付近の各種粒子の量及び運動量等を質量分析装置14とプラズマ発光分析装置13でモニタリングする。各量をオーブンの三次元移動、酸素ガス質量流量、プラズマ生成電源電力等で制御し、得られるZnO透明導電膜の元素成分を、亜鉛と酸素のいずれか低い存在量に対して、亜鉛、酸素及び水素を除く不純物元素の比が0.4%以下となるように制御する。酸素プラズマ中の基板に対面する付近に導入する亜鉛Znの蒸気を、石英製のバレットに充填した亜鉛Znのショットあるいは整形物(純度99.99~99.9999%)を該バレットが装着されたオーブンを加熱することによって生成させる。
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研究分野
  • 酸化物薄膜
展開可能なシーズ 低抵抗率の酸化亜鉛透明導電膜を、製造過程における堆積速度を増大させると共に省エネルギー化を図りながら、スパッタ法と熱CVD以外の手段によって、大面積化を可能とするプラズマ合成法により製造する酸化亜鉛透明導電膜の製造方法及びこの方法を実施するための製造装置を提供する。製造過程における基板選択性を高め低コスト化も図る。
透明性導電材料の製造にあたり、使用材料として毒性がなく流通量の大きい非レアメタルである亜鉛Znが使用できる利点がある。また、プロセス中にドーピング処理等の高エネルギーイオンの照射を伴わないため、耐熱性の低い素材、例えば、低融点の透明基板材料であるエンジニアリングプラスチックシートやその他の高分子透明材料を基板として使用することができる。また、得られる酸化亜鉛透明導電膜が、具体的には、例えば、400nmの膜厚のそれで10-4Ωcm台後半の低抵抗率が達成可能である。
用途利用分野 太陽電池、TFTディスプレイ、有機ELパネル
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人茨城大学, . 佐藤 直幸, 池畑 隆, . 酸化亜鉛透明導電膜の製造方法及びこの方法を実施するための製造装置. 特開2010-261084. 2010-11-18
  • C23C  14/54     
  • H01B  13/00     
  • C23C  14/32     
  • C23C  14/08     
  • H05B  33/28     
  • H05B  33/10     
  • H01L  51/50     
  • H01L  21/363    

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