改良スパッタ法によるPbTiO₃ナノ結晶育成における基板の表面状態の影響

抄録

現在、医療や産業等の様々な分野でIoTの導入が進んできている中、強誘電体薄膜を用いた独立電源化、消費電力量増加などの課題解決が期待されている。そこで、本研究では基板前面に遮蔽板を配置した改良型スパッタリング法により、強誘電体であるPbTiO₃ ナノ結晶の作製と高品質化を試みた。サファイア基板の原子レベル平坦表面上にPbTiO₃ナノ結晶を育成し、成膜温度とスパッタ粒子の入射方向に対するサファイア基板のステップテラスの方向が結晶成長に与える影響を調べた。XRDにより、600℃で最も配向性の良い薄膜が確認された。また、AFM観察結果から、ステップテラスの方向が入射方向から見て昇りの場合のみ、ステップに沿ったPbTiO₃ナノ結晶配列が確認された。