プリカーサー溶液プラズマ溶射（SPPS）法によるセラミック膜形成の試み

摘要

プリカーサー溶液プラズマ溶射（Solution Precursor Plasma Spray：SPPS）は、液相溶射法の一つであるが、CVDと同じ反応素過程により皮膜·微粒子を形成することから、皮膜のミクロ組織や組成の制御が可能であり、半導体薄膜や柱状組織膜など機能性薄膜の高速合成法として実用化が期待される。本プロセスは、1980年代後半に開発され、これまで形成された薄膜には、SiC，MSZ （Mg stabilized Zirconia），TiO_2皮膜などの形成に成功している。開発初期の研究は、成膜中の汚染防止や活性種の高効率輸送などを図るため成膜は専ら減圧下で行われてきたが、近年では大気圧や開放大気下での成膜も行われている。本稿では、初期の研究事例から現在に至るまでの代表的な事例を、筆者らのデータと共に紹介する。なお、本プロセスは、SPPSの他熱プラズマCVD （Thermal plasma CVD：TPCVD）としても知られているが、ここでは当時TPCVDとして報告された事例も、（液相出発原料を用いたものに限定していることから）SPPSの事例として紹介する。