光照射によるハフニアゲル膜の硬化プロセス

抄録

ゾルゲル法によって作製したハフニアゲル膜に高圧水銀灯を用いて紫外線照射して得た高硬度ハフニア薄膜の硬化プロセスを調べた。2種類のハフニアゾル液(A、B)を作製した。Aは、HfCl₄のエタノール溶液をH₂Oと60%HNO₃の混合液により加水分解して得た。Bは水酸化ハフニウムを、H₂OとHCOOHを用いて得た。これらから作製したゲル膜を紫外線照射し、TPDやFTIRなどにより調べた。ゾル液Bを塗布し紫外線を10分照射したハフニア薄膜の脱離曲線を測定したところ、430℃以下の温度領域で数種類の脱離ガスが観測された。その主なものは、H₂O、CO、CO₂およびH₂であった。H₂OのTPDカーブから考察すると、脱離温度が低いものは吸着水により、高いものは配位水によると考えられる。COおよびCO₂は同じ温度領域(160∼290℃)において観測され、約240℃にピークを示した。これらはHfイオンに配位したギ酸イオンからの脱離と考えられる。これはFTIRの結果とも一致した。