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J-GLOBAL ID：201402204603998088   整理番号：14A0789191

TiNナノ粒子を析出分散させたSiNO薄膜の広域色調変化

Wide Color Variation in SiNO Thin Films Dispersed with Precipitated TiN Nano Particles

著者 (4件)： SAWADA Akinori (Hokkaido Univ., Sapporo, JPN) ,  MASUBUCHI Yuji (Hokkaido Univ., Sapporo, JPN) ,  MOTOHASHI Teruki (Hokkaido Univ., Sapporo, JPN) ,  KIKKAWA Shinichi (Hokkaido Univ., Sapporo, JPN)
資料名： Journal of the American Ceramic Society  (Journal of the American Ceramic Society)
巻： 97  号： 5  ページ： 1356-1358  発行年： 2014年05月 
JST資料番号： C0253A  ISSN： 0002-7820  CODEN： JACTAW  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 短報  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： プラズモン材料としての適用を目的に,TiNナノ粒子を分散させたSiNO薄膜を作製し,光学的特性を評価した。Si/Ti複合ターゲットを用い,窒素雰囲気中でのRFマグネトロンスパッタリングによって,複合薄膜Ti_1-ySi_y(N,O)を成膜した。膜の厚さは450nm前後であった。X線回折パターンにおいて,yが0.26以下の試料ではTiNのブロードなピークが観測されたが,yが0.38以上の試料は全くの非晶質であった。成膜後の色はSi濃度によって変わり,黄色~橙色であった。紫外-可視スペクトルにおける吸収端はSi濃度の増加とともに長波長側に移行した。アンモニア中で800~900°Cの熱処理を行った試料について透過型電子顕微鏡観察を行った結果,yが0.38以上の試料ではTiNナノ粒子がSi(N,O)基材中に析出していることが確認された。TiN粒子の大きさは平均2.8nmであった。薄膜の色はSi濃度によって変わり,800°C熱処理後では緑色~橙色,900°C熱処理後では青色であった。紫外-可視光スペクトルにおける吸収端はSi濃度の増加とともに長波長側に移行した。紫外-可視光スペクトルにおいて,熱処理温度700°C以下の試料では成膜後と同様に波長500nm以上では高い透過率を示したが,熱処理温度800°C以上の試料では透過率は非常に低いままであった。以上に示された複合薄膜の色の変化は,TiNナノ粒子の表面プラズモン共鳴によると考えられる。X線近吸収端構造(XANES)スペクトル計測の結果,複合薄膜の中のTi原子は,成膜後はTi_1-ySi_y(N,O)において四面体配位を取っているのに対して,熱処理後はTiNにおける八面体配位へ変化していることが確認された。以上のように,本研究による複合膜は色調を制御することが可能であり,今後,プラズモン材料としての応用が期待できる。

シソーラス用語： *ケイ素化合物 ,  酸化物 ,  絶縁膜 ,  窒化物 ,  薄膜 ,  *セラミック膜 ,  基板 ,  石英ガラス ,  *マグネトロンスパッタリング ,  RFスパッタリング ,  スパッタ蒸着 ,  *アンモニア ,  *焼なまし ,  ターゲット ,  ケイ化物 ,  *チタン化合物 ,  膜 ,  非晶質 ,  ナノ粒子 ,  *析出 ,  可視スペクトル ,  紫外スペクトル ,  色相 ,  プラズモン ,  シート抵抗
準シソーラス用語： アニーリング ,  *ケイ化チタン ,  シリカガラス ,  *酸窒化ケイ素 ,  紫外可視スペクトル ,  色調 ,  窒化チタン ,  非晶質膜

分類 (3件)： その他の無機化合物の薄膜  (BK14060A) ,  無機化合物の可視・紫外スペクトル  (BM08084P) ,  その他の無機化合物の電気伝導  (BM03044O)

タイトルに関連する用語 (6件)： TiN ,  ナノ粒子 ,  析出 ,  薄膜 ,  広域 ,  色調変化