透明導電性酸化物薄膜－脱Inの流れの中で：ガラス上におけるNbドープ二酸化チタン薄膜の透明導電性

摘要

筆者らの研究グループでは，アナターゼ型NbドープTiO{sub}2 (Ti{sub}(1-x)Nb{sub}xO{sub}2: TNO)エピタキシャル薄膜が低い抵抗率（ρ～2×10{sup}(-4)Ωcm)と高い可視光透過率を有し，ITOに匹敵する透明導電体であることを報告してきた．TiO{sub}2を母材とした透明導電体が開発されれば，ITO代替材料の有力候補となりうる．ただし実用化に際しては，エピタキシャル薄膜ではなく，大面積の多結晶薄膜において透明導電性を実現することが必須である．そこで本稿では，ガラス上に成膜したTNO多結晶薄膜の透明導電性を紹介する．現時点で，300Kにおいてρ(300K)＝5×10{sup}(-4)Ωcm，可視光透過率60～80％を達成しており，ITOに迫る値を示している．ここで，成膜後の還元アニールが非常に有効であり，同処理によりアモルファス相からアナターゼ多結晶が結晶化し低抵抗となることがわかった．ガラス上において10{sup}(-4)Ωcm台のρを得たことは，TiO{sub}2系透明導電膜の応用に向けて大きな前進と言えよう．今回の結果はパルスレーザーザポジション(PLD)法によるものであるが，今後，スパッタリング法による大面積の薄膜成長が期待される．