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論文

Ar$$^{+}$$イオンアシスト反応性蒸着法により作製されたルチル型TiO$$_{x}$$薄膜の電気的特性

笹瀬 雅人*; 鷹野 一朗*; 磯部 昭二*; 横山 修一*

電気学会論文誌,A, 116A(9), p.804 - 809, 1996/09

Ar$$^{+}$$イオンアシスト反応性蒸着(IBARD)法を用いて室温で電気的特性の良好なルチル型TiO$$_{2}$$薄膜の作製を試みた。Ar$$^{+}$$イオン電流密度が20、30、40$$mu$$A/cm$$^{2}$$で作製されたTiO$$_{2}$$薄膜は、150$$^{circ}$$C以下の低温でルチル型構造を示し、電流密度が10$$mu$$A/cm$$^{2}$$以下では、アモルファスを示した。電気抵抗率はAr$$^{+}$$イオン電流密度が20$$mu$$A/cm$$^{2}$$で10$$^{10}$$$$Omega$$cmと最大となり、さらに電流密度を増加させると減少した。その時の絶縁破壊電圧は6.5$$times$$10$$^{4}$$V/cmの値を示した。同様に、膜中のO/Ti組成比は電流密度20$$mu$$A/cm$$^{2}$$で最大値を示し、さらに電流密度を増加させると減少した。これらの測定結果から、IBARD法で作製されたルチル型TiO$$_{2}$$薄膜の電気的特性はバルクのルチル型TiO$$_{2}$$に匹敵し、さらにAr$$^{+}$$イオン電流密度を制御することで、膜組成を変化させ、膜の電気的特性をも変化できることがわかった。

論文

Surface morphology of TiO$$_{x}$$ films prepared by an ion-beam-assisted reactive deposition method

笹瀬 雅人*; 三宅 潔*; 山木 孝博*; 鷹野 一朗*; 磯部 昭二*

Thin Solid Films, 281-282, p.431 - 435, 1996/00

https://doi.org/10.1016/0040-6090(96)08668-3
 被引用回数：6 パーセンタイル：38.98(Materials Science, Multidisciplinary)

水分解用光触媒として興味がもたれている酸化チタン(TiO$$_{2}$$)薄膜を、低温で成膜が可能なイオンビームアシスト反応性蒸着(IBARD)法で作製し、TiO$$_{x}$$薄膜の表面構造の検討を行った。電流密度(Ar$$^{+}$$イオン)0$$mu$$A/cm$$^{2}$$で作製されたTiO$$_{x}$$薄膜の表面は平滑であるが、電流密度30$$mu$$A/cm$$^{2}$$では0.1~0.2$$mu$$mの大きさの粒子が観測され、Ar$$^{+}$$イオン電流密度の増加とともにその粒径の増大が認められた。また断面SEM写真からIBARD法で作製されたTiO$$_{x}$$薄膜が柱状構造をしているのが確認された。さらに6つの異なる基板を用いてTiO$$_{x}$$薄膜を作製したが、表面構造に違いは認められなかった。それゆえ、イオン照射がTiO$$_{x}$$薄膜の表面構造の変化を引き起こしていたことが明らかとなった。

論文

Ion bombardment effects on chemical states and electrical properties of some oxides

馬場 祐治; 佐々木 貞吉; 山本 博之; 笹瀬 雅人*; 鷹野 一朗*; 磯部 昭二*

Proc. of the Int. Symp. on Material Chemistry in Nuclear Environment, p.275 - 285, 1992/00

TiO$$_{2}$$及びV$$_{2}$$O$$_{5}$$表面の化学状態及び電気的特性におよぼすイオン照射効果について検討した。Ar$$^{+}$$イオン照射により、これらの酸化物表面は、低次の酸化物(Ti(II),Ti(III)及びV(III)に還元される。また照射に伴いフェルミレベル近くにMetal3dに奇因するバンドの出現が認められるとともに、TiO$$_{2}$$表面の電気伝導度1$$times$$10$$^{17}$$ions/cm$$^{2}$$の照射量まで、照射量に比例して増大した。以上の結果にもとづき、イオン照射による表面電気伝導度変化の機構を、電子構造変化との関連において議論した。

論文

Nitrogenation of various transition metals by N$$^{+2}$$-ion implantation

鷹野 一朗*; 磯部 昭二*; 佐々木 貞吉; 馬場 祐治

Applied Surface Science, 37, p.25 - 32, 1989/00

https://doi.org/10.1016/0169-4332(89)90970-7
 被引用回数：88 パーセンタイル：96.17(Chemistry, Physical)

低エネルギーN$$^{+2}$$イオン注入法による窒化膜作成を試み、その生成機構について検討した。ターゲットには、12種類の3d及び4d金属を用い、6keV N$$^{+2}$$イオンを5$$times$$10$$^{-6}$$ paで衝撃した。N/Me比の照射量依存性をESCAにより調べたところ、~1.9$$times$$10$$^{17}$$イオン/cm$$^{2}$$で飽和値に達した。飽和値の大きさ、膜形成速変等を物理的、化学的パラメータで検討した結果、N/Me比は$$Delta$$G$$_{f}$$(nitride)に対応することがわかった。

論文

Trapping of atmospheric oxygen on metal surfaces under Ar$$^{+}$$ ion bombardment

馬場 祐治; 佐々木 貞吉; 鷹野 一朗*

Surface Science, 221, p.609 - 618, 1989/00

https://doi.org/10.1016/0039-6028(89)90489-5
 被引用回数：9 パーセンタイル：51.18(Chemistry, Physical)

種々の金属を1$$times$$10$$^{-3}$$Paの酸素雰囲気下でAr$$^{+}$$イオン照射し、酸素の捕捉率及び捕捉状態をXPSにより調べた。酸化物の生成自由エネルギーが-80kcal/mol以下の金属では酸素が表面に捕捉され安定な酸化物層が生成するのに対し、生成自由エネルギーが-60kcal/mol以上の金属の場合は酸素の捕捉は起らない。この生成自由エネルギーのしきい値は、アルゴン照射により金属酸化物の還元が起こる際の生成自由エネルギーのしきい値に近い。このことは酸化物の捕捉反応に関しても、LTE(Local thermal equilibrium)モデルが適用できることをしめしており、酸素の捕捉がノックオン衝突のような物理的プロセスよりむしろ照射誘起による高温化学反応によっておこることが明らかとなった。

論文

Preparation of nitride films by Ar$$^{+}$$-ion bombardment of metals in nitrogen atmosphere

馬場 祐治; 佐々木 貞吉; 鷹野 一朗*

J. Vac. Sci. Technol., A, 6(5), p.2945 - 2948, 1988/09

イオンビームを用い、金属表面に窒化物薄膜を生成させる手法及びその生成機構について検討した。

論文

Chemical-state studies of oxygen-released Y-Ba-Cu oxide

佐々木 貞吉; 馬場 祐治; 正木 典夫; 鷹野 一朗*

Japanese Journal of Applied Physics, 26(10), p.L1569 - L1572, 1987/00

https://doi.org/10.1143/JJAP.26.L1569
 被引用回数：21 パーセンタイル：72.23(Physics, Applied)

高温超電導体YBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{7}$$について、昇温脱離法(TDS)及びX線光電子分光法(XPS: ESCA)により酸素放出前後の化学状態について検討した。

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