住友重機械工業は、高知工科大学の山本哲也総合研究所マテリアルズデザインセンター長らとの共同研究において、室温で厚さ2ナノメートルのアモルファス(非晶質)金属酸化物薄膜の生成に成功した。
また、熱アニールにより厚さ5ナノメートルの薄膜では、結晶化及び高い電子移動度の実現にも成功している。
この共同研究で、同社は独自技術である反応性プラズマ蒸着法(RPD=Reactive Plasma Deposition)を用いた成膜装置の開発を担当した。

本研究では、ガラス基板と超薄膜との界面に金属粒が析出しないように薄膜成長初期から酸素分子ガスを過剰に成膜室に導入することがキーテクノロジになる。
RPD法はそれを制御良く可能とさせることと並行して高速成膜速度(毎秒厚さ3ナノメートル以上)で数ナノメールの厚さの連続膜を生成することを可能とした。
また、RPD法は、分子線エピタキシャル成膜法(MBE)や原子層堆積法(ALD)などの成膜手法と比較しても、電気や光学の特性を設計するために微細で精巧な制御ができるという点で特に優れている。

今回の成膜技術の確立は、RPD法を適用した同社の真空成膜装置の特長である①低温成膜、②大面積成膜、及び③高速成膜速度を活かし、高透過率や高電子移動度などの電気・光学特性の大幅な増加や折り曲げできる新規の機械特性、高熱伝導性など熱特性の大幅向上につながると期待されている。

同社は主に太陽電池、フラットパネルディスプレイ、有機EL分野向けに、ITO(Indium Tin Oxide=錫添加酸化インジウム)やGZO(Ga-doped Zinc Oxide=ガリウム添加酸化亜鉛)などの透明誘電膜を成膜する装置を開発・製造している。同社は今後も研究開発をとおして多くの技術貢献を続けるとともに、さらなる技術力の向上を目指していく。

(※資料提供：住友重機械工業)