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面方位(111)のMgO薄膜の作製方法

シーズコード S130010332
掲載日 2013年6月6日
研究者
  • 須崎 友文
  • 松崎 功佑
  • 細野 秀雄
技術名称 面方位(111)のMgO薄膜の作製方法
技術概要 レーザーアブレーション堆積法によりMgO焼結体又は単結晶をターゲットとして用いて面方位(111)のMgO薄膜を基板上に堆積する方法である。基板として、単結晶NiO(111)薄膜層を原子スケールで表面平坦に成膜した単結晶基板を用い、NiO(111)薄膜層上に「Mg-O」層を1ユニットとして積層状に堆積させてエピタキシャル成長させることによってMgO(111)薄膜を原子スケールで表面平坦に成膜する。基板温度は、500~900℃とし、酸素分圧は、10-4~1PaとしてMgO(111)薄膜を成膜する。「Mg-O」の層数は、1~500である。「Mg-O」の層数が1~10であり、「Mg-O」層の堆積時にRHEED強度振動をモニタリングすることによって、所望の層数で堆積を停止することができる。MgO(111)薄膜の二乗平均粗さRRMSが0.25nmを超えないことが好ましい。
画像

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研究分野
  • 薄膜成長技術・装置
展開可能なシーズ バルク単結晶MgOを切り出して原子スケールで平坦な(111)面を研磨により得ることは成功していない。また、成膜法でも原子スケールで平坦なMgO(111)面は得られていない。そこで、酸化マグネシウム(MgO)薄膜の作製方法、特に面方位(111)のMgO薄膜を原子スケールで表面平坦にレーザーアブレーション堆積法によって作製する方法を提供する。
単結晶からMgO(111)面を切り出し、機械的に研磨する方法では不可能であり、また、従来の原子スケールで平坦な面を持つ基板を用いても得られなかった原子スケールで表面平坦な高い結晶性のMgO(111)薄膜の作製に成功した。この方法で作製した原子スケールで表面平坦なMgO(111)薄膜は、他の薄膜成長のためのバッファ層として特に有用である。特に、MgO(111)薄膜の結晶性は他の薄膜に比べてきわめて高いため、この上に成長させた薄膜においても高い結晶性を期待できるという点で有用である。
用途利用分野 MgO薄膜、MgO薄膜製造装置
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立研究開発法人科学技術振興機構, . 須崎 友文, 松崎 功佑, 細野 秀雄, . 面方位(111)のMgO薄膜の作製方法. 特開2012-017236. 2012-01-26
  • C30B  29/16     
  • C30B  23/08     
  • C23C  14/28     

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