報告書番号

Q05011

タイトル（和文）

オゾンを用いたリチウム酸化物薄膜の成長

タイトル（英文）

Thin-film growth of Lithium oxide materials using pure ozone

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

Liを含む酸化物のLiNbO3およびLiTaO3の新しい薄膜成長技術を開発した。パルスレーザー堆積法に活性力の高い純オゾンガスを酸化ガスとして用いることにより、原料の多結晶体ターゲットと同一化学組成のLiNbO3とLiTaO3薄膜を成長することに成功した。オゾンは成長中のガス圧力を下げてターゲットから飛び出した粒子の平均自由行程を伸ばすことに役立つだけでなく、基板表面に到達したLi原子の付着率を１にする役割も担っていることが判った。これらの特色によりパルスレーザー堆積法と純オゾンの組み合わせは、他の従来からある酸化物薄膜成長技術を凌駕する。そこで、Liからより成長の困難なNaを含む酸化物にへのこの成長技術の適用を目指し、熱電材料のNaCo2O4薄膜の成長を行なった。この場合、ターゲット表面でのNaの組成ずれが顕著になるためできる薄膜もNaが欠損するが、過去に例のないNaCo2O4と同一構造を持つ薄膜を成長することができることが判った。

概要 （英文）

New technique is demonstrated for the growth of Li-containing oxide thin films, LiNbO3 and LiTaO3, with which we can improve the controllablity of chemical composition. We combine pure ozone to pusled-laser deposition technique as an oxidant, and succeed in obtaining thin films with their chemical composition being almost identical to that of the target. Ozone is revealed to be very effective not only to the reduction of gas pressure during growth, which suppresses the ablated species to be scattered by oxidation gas, but also to the enhancement of sticking coefficient of Li at the substrate surface. These features are predominant over conventional film-growth techniqe, and we extend the materials to another alkaline-metal containg oxides, NaCo2O4 thermoelectric material. In case of Na, it is observed that the deviation of chemical composition at the target ablation process is salience, which means that an additional ingenuity is necessary for the growth of NaCo2o4.

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