Effects of annealing and quenching treatments on reconstruction of rutile thin films on sapphire substrates

サファイア基板上のルチル薄膜の再構成に対するアニールと冷却の効果

Choi, Y.; 山本 春也; 阿部 弘亨; 伊藤 久義

Choi, Y.; Yamamoto, Shunya; Abe, Hiroaki; Ito, Hisayoshi

レーザー蒸着法によってサファイア上に作製した酸化チタン薄膜のモルフォロジーの薄膜や熱処理温度(アニール及び冷却)依存性をAFM,XRD,SEM/EDXなどの手法を用いて調べた。特に、5nm程度の膜厚では、モルフォロジーはアニールと冷却の条件に強く依存することがわかった。高温でのサファイア基板表面の不安定性に基づき熱処理による基板上での酸化チタン粒の形成モデルを提案した。

Morphology change in rutile TiO2 thin films on sapphire substrate prepared by pulsed laser deposition under reduced oxygen envirnment was investigated as a function of film thickness, temperature and cooling treatment with AFM, XRD, and SEM/EDX. In case of 5 nm thick films, morphology strongly deponds on annealing and cooling treatments. Formation model of TiO2 particles on sapphire substrate is proposed based on instability of the substrate at elevated temperature.