ゾル－ゲル法による透明導電体薄膜の微構造と特性

Title

ゾル−ゲル法による透明導電体薄膜の微構造と特性( はしが

_{き )}

Author(s)

高橋, 康隆

Report No.

平成8年度-平成9年度年度科学研究費補助金 (基盤研究(B)(2)

_{課題番号08455301) 研究成果報告書}

Issue Date

1997

Type

研究報告書

Version

URL

http://hdl.handle.net/20.500.12099/304

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平成8年度∼平成9年度科学研究補助金

(基盤研究(B)(2))研究成果報告書

研究課題

ゾルーゲル法による透明導電体薄膜の微構造と特性

課題番号

08455301 はじめに 透明導電体､特にその薄膜はオプトエレクトロニクスには不可欠な材料であり､ 液晶ディスプレイ､太陽電池､CCDカメラなどの電極材料として広く用いられ ている｡その基本材料としてはスズドープ酸化インジウム(ITO)が広く用い られている｡これは高い導電性をもつことによるが､その製膜法には通常スパッ タ法が用いられている｡このスパッタ法では装置費用が製膜費の大きな部分を占 め､良質で安定･均質なターゲットも要求される｡また､このスパッタ法では平 板へのコーティングには応用できるが､複雑形状､例えば管の内面や外面へのコ ーティングには適さない｡透明導電体は種々の応用が可能であり､その低コスト なコーティング手法の開発は非常に重要なテーマであると思われる｡ 本報告者らはこれまでゾルーゲル系を含む溶液法を利用する酸化物物薄膜のコ ーティングとその利用について検討してきた｡特に､アルコキシド系から得られ るゾルの安定化､アルコキシド以外の有効な原料の開発を主眼にして､これらの 目的を果たすための安定化剤(添加剤､修飾剤)について検討してきた訳である｡ その結果､エタノールアミン類がほとんどのアルコキシドに対して非常に有効な 安定化剤として作用すること､さらにその安定化剤は本来アルコールなどの有機 溶媒に対して難溶なアルコキシドやその他の単純な酢酸塩の溶解を促進する効果 があることを発見し､これをエタノールアミン法としてその成果を報告してきた｡ インジウムアルコキシドもアルコールへの溶解度は低く､これを原料とするゾ ルーゲルプロセスの応用は非常に困難である｡この化合物はもともと合成が困難 であり､しかも不揮発性であるために蒸留や昇華による精製はできない｡しかし､ エタノールアミン類は､このアルコキシドに対しても同様にアルコールへの大き な溶解促進効果と得られる溶液(ゾル)の安定化効果をもつ｡さらに､エタノー ルアミン類は､同様に酢酸インジウムへの溶解促進効果もあることが分かってお り､コーティング条件により膜の微構造をある程度制御できることも分かってい る(本研究に関わる過去の研究論文資料1-4を参照)｡ そこで､これらの過去の知見を基にして､ディップコーティング法で得られる 透明導電性薄膜の微構造と特性の関係を､特にITOをそのモデル物質として選 択して検討し､良質な膜を得る条件を調べることを目的として､科学研究補助金 を申請した｡その結果､それが採択され､研究を終了したので､ここにその研究 成果を報告する｡ 1