触媒反応生成高エネルギーH_2Oを用いてa面サファイア基板上に成長したZnOエピタキシャル膜の結晶構造

摘要

白金ナノ粒子表面での水素と酸素の自己発熱反応を利用して高温のH_2Oを生成し、気相中でアルキル亜鉛ガスと衝突させ高エネルギーZnOプリカーサを生成、a面サファイア基板に供給しZnO膜を作製した。様々な厚さのZnO膜を成長させそれらの電気伝導特性を調べたところ、約2800nmまで膜厚の増加に伴い移動度は大きくなり500nm以下とそれ以上の膜厚で大きく電気伝導特性が異なり基板-膜界面に高密度の欠陥を有する層の存在が窺われた。膜厚約5μmのZnO膜について透過電子顕微鏡観察によりZnO膜の結晶構造について調べたところ結晶粒界は観察されず、単結晶膜であることが分かった。また2波回折条件でのTEM観察より膜内の転位密度の評価を行った。