| 講演名 | 2009-09-30 LFB超音波材料解析システムによる石英ガラス上のZnO多結晶薄膜の評価 近藤 貴則, 吉田 翔, 高麗 友輔, 大橋 雄二, 荒川 元孝, 櫛引 淳一, 藤井 知, |
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| 抄録(和) | DCスパッタリング法およびRFマグネトロンスパッタリング法により合成石英ガラス基板上に作製した複数の異なる膜厚のZnO多結晶薄膜に対して直線集束ビーム超音波材料解析(LFB-UMC)システムにより漏洩弾性表面波(LSAW)の速度の周波数依存性を測定した。その測定結果は、周波数fと膜厚Hの積fHの依存性の数値計算値と同様な傾向を示した。しかし、膜厚が厚くなるほどLSAW速度の測定値は計算値より小さくなり、fH=1680Hz・mでは計算値(2672.1m/s)に対してRF-ZnO filmで27.2m/s、DC-ZnO filmで42.6m/sの速度低下が検出された。これは多結晶構造に起因した弾性定数c^E_<44>の低下によるものと考えられ、DC-ZnO filmで約6%、RF-ZnO filmで約3%の低下に相当すると見積もられた。また、225MHzでLSAW速度の分布測定を行ったところ、4-μm厚のDC-ZnO filmにおいて特に大きな速度分布(約22m/s)を検出した。LSAW速度のfH依存性を用いて得られた速度分布の結果から膜厚分布を見積もると、DC-ZnO filmは約0.66μm、RF-ZnO filmは約0.04μmであった。以上のように、本超音波法により、異なる製法のZnO薄膜に対する特性の違いを検出できることを実証した。 |
| 抄録(英) | We evaluated several ZnO polycrystalline films with different thicknesses fabricated on silica glass substrates by DC sputtering and RE magnetron sputtering methods using a line-focus-beam ultrasonic material characterization (LFB-UMC) system. We measured fH (product of frequency f and film thickness H) dependences of leaky surface acoustic wave (LSAW) velocities from 100 to 300MHz for each ZnO-film specimen. The measured results exhibited an fH dependence similar to the calculated ones. The LSAW velocities decreased from 3424m/s for silica glass to 2672m/s for Z-cut ZnO single crystal as fH increased. The measured LSAW velocities became lower than the calculated ones: decreasing of 27.2m/s for the RF-ZnO film and 42.6m/s for the DC-ZnO film from a calculated value of 2672.1m/s at fH=1680Hz・m. These velocity decreases were explained due to decreases in elastic constant c^E_<44> associated with ZnO polycrystalline film structure: about 6% for the DC-ZnO film and about 3% for the RF-ZnO film. We also measured LSAW velocity distributions at 225MHz and obtained a large velocity variation of about 22m/s for a 4-μm-thick DC-ZnO film specimen. We estimated film thickness distributions from the fH dependence of LSAW velocities, resulting in about 0.66μm for the DC-ZnO film and about 0.04μm for the RF-ZnO film. We demonstrated that our ultrasonic method is useful for evaluating significant difference in acoustic properties between two ZnO films with different c-axis orientations fabricated by different sputtering methods. |
| キーワード(和) | ZnO多結晶薄膜 / DCスパッタ法 / RFマグネトロンスパッタ法 / 直線集束ビーム超音波材料解析システム / 漏洩弾性表面波速度 |
| キーワード(英) | ZnO polycrystalline film / DC sputtering method / RF magnetron sputtering method / line-focus-beam ultrasonic material characterization system / leaky surface acoustic wave velocity |
| 資料番号 | US2009-53 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | US |
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| 開催期間 | 2009/9/22(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Ultrasonics (US) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | LFB超音波材料解析システムによる石英ガラス上のZnO多結晶薄膜の評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Characterization of ZnO Polycrystalline Films on Silica Glass Substrates by the LFB Ultrasonic Material Characterization System |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | ZnO多結晶薄膜 / ZnO polycrystalline film |
| キーワード(2)（和/英） | DCスパッタ法 / DC sputtering method |
| キーワード(3)（和/英） | RFマグネトロンスパッタ法 / RF magnetron sputtering method |
| キーワード(4)（和/英） | 直線集束ビーム超音波材料解析システム / line-focus-beam ultrasonic material characterization system |
| キーワード(5)（和/英） | 漏洩弾性表面波速度 / leaky surface acoustic wave velocity |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 近藤 貴則 / Takanori KONDO |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東北大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Tohoku University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 吉田 翔 / Sho YOSHIDA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東北大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Tohoku University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 高麗 友輔 / Yuusuke KOURAI |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東北大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Tohoku University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 大橋 雄二 / Yuji OHASHI |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 東北大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Tohoku University |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 荒川 元孝 / Mototaka ARAKAWA |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 東北大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Tohoku University |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 櫛引 淳一 / Jun-ichi KUSHIBIKI |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 東北大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Tohoku University |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 藤井 知 / Satoshi FUJII |
| 第 7 著者 所属（和/英） | セイコーエプソン株式会社 Seiko Epson Corporation |
| 発表年月日 | 2009-09-30 |
| 資料番号 | US2009-53 |
| 巻番号（vol） | vol.109 |
| 号番号（no） | 213 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |