JP2003238119A - 金属酸化物マイクロワイヤの製造方法 - Google Patents
金属酸化物マイクロワイヤの製造方法Info
- Publication number
- JP2003238119A JP2003238119A JP2002039159A JP2002039159A JP2003238119A JP 2003238119 A JP2003238119 A JP 2003238119A JP 2002039159 A JP2002039159 A JP 2002039159A JP 2002039159 A JP2002039159 A JP 2002039159A JP 2003238119 A JP2003238119 A JP 2003238119A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- cylinder
- metal oxide
- precipitate
- gas containing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属酸化物のうち必要となる部分だけを細線
状の結晶材料として得る。 【解決手段】 少なくとも一種類以上の昇華性を有する
有機金属材料１０２を酸化ガス等を含む雰囲気ガス中で
加熱昇華させた後、その雰囲気を冷却して材料１０２中
に細線状の析出物を得る。その後、水蒸気を含む雰囲気
ガス中で析出物を酸化処理する。そして、酸素ガス等が
含まれた雰囲気ガス中で酸化処理後の析出物を再加熱処
理する。これにより、結晶構造を有する細線状の金属酸
化物が得られる。
状の結晶材料として得る。 【解決手段】 少なくとも一種類以上の昇華性を有する
有機金属材料１０２を酸化ガス等を含む雰囲気ガス中で
加熱昇華させた後、その雰囲気を冷却して材料１０２中
に細線状の析出物を得る。その後、水蒸気を含む雰囲気
ガス中で析出物を酸化処理する。そして、酸素ガス等が
含まれた雰囲気ガス中で酸化処理後の析出物を再加熱処
理する。これにより、結晶構造を有する細線状の金属酸
化物が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属酸化物によっ
て構成されるマイクロワイヤを製造する金属酸化物マイ
クロワイヤの製造方法に関する。
て構成されるマイクロワイヤを製造する金属酸化物マイ
クロワイヤの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、種々のデバイスに応用される
ものとして半導体薄膜がある。このような半導体薄膜の
多くは、何らかの基板上に堆積されて実用化されてい
る。半導体薄膜が基板上に堆積された形態として実用化
されている理由は、基板の結晶性を引き継ぐエピタキシ
ャル成長によって初めて物理的特性が引き出されるから
である。
ものとして半導体薄膜がある。このような半導体薄膜の
多くは、何らかの基板上に堆積されて実用化されてい
る。半導体薄膜が基板上に堆積された形態として実用化
されている理由は、基板の結晶性を引き継ぐエピタキシ
ャル成長によって初めて物理的特性が引き出されるから
である。
【０００３】このような基板上に堆積されて実用化され
る半導体薄膜として、近年、金属酸化物によって構成さ
れた半導体薄膜が注目を集めている。例えば、ＭＢＥ法
やＭＯ−ＣＶＤ法（有機金属化学気相成長法）を用いて
作成された酸化亜鉛（ＺｎＯ）薄膜は、優れた電気・光
学特性を示すことから、その応用を含めた研究が盛んに
行われている。
る半導体薄膜として、近年、金属酸化物によって構成さ
れた半導体薄膜が注目を集めている。例えば、ＭＢＥ法
やＭＯ−ＣＶＤ法（有機金属化学気相成長法）を用いて
作成された酸化亜鉛（ＺｎＯ）薄膜は、優れた電気・光
学特性を示すことから、その応用を含めた研究が盛んに
行われている。
【０００４】ここで、ＭＯ−ＣＶＤ法については、例え
ば、特開２０００−１３７３４２、特開２０００−２７
６９４３、特開２００１−１６８０３５等に紹介されて
いる。
ば、特開２０００−１３７３４２、特開２０００−２７
６９４３、特開２００１−１６８０３５等に紹介されて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来手法により製造さ
れる半導体薄膜の産業上の利用を推進するためには、基
板が安価に安定供給される状況が不可欠である。しかし
ながら、前述したような半導体薄膜を金属酸化物によっ
て構成する場合、基板自体も半導体薄膜と同様な組成の
金属酸化物によって構成するとすると、シリコン基板や
ＧａＡｓ基板と比較した場合、加工性が悪く製造コスト
も高くなってしまうという問題がある。このような加工
性、製造コストの問題は、金属酸化物の半導体薄膜を実
用化する上で大きな阻害要因となっている。
れる半導体薄膜の産業上の利用を推進するためには、基
板が安価に安定供給される状況が不可欠である。しかし
ながら、前述したような半導体薄膜を金属酸化物によっ
て構成する場合、基板自体も半導体薄膜と同様な組成の
金属酸化物によって構成するとすると、シリコン基板や
ＧａＡｓ基板と比較した場合、加工性が悪く製造コスト
も高くなってしまうという問題がある。このような加工
性、製造コストの問題は、金属酸化物の半導体薄膜を実
用化する上で大きな阻害要因となっている。
【０００６】これに対して、前述したような半導体薄膜
を種々のデバイスに応用する場合、実際に利用されるの
は金属酸化物である半導体薄膜の一部であることが多
い。このようなことから、本出願の発明者は、金属酸化
物のうち必要となる部分だけを細線状の結晶材料として
得ることを着想し、その実施化に向けて鋭意研究を重ね
ている。
を種々のデバイスに応用する場合、実際に利用されるの
は金属酸化物である半導体薄膜の一部であることが多
い。このようなことから、本出願の発明者は、金属酸化
物のうち必要となる部分だけを細線状の結晶材料として
得ることを着想し、その実施化に向けて鋭意研究を重ね
ている。
【０００７】なお、このような本出願の発明者の着想と
は異なるが、近年、薄膜とは成長形態が異なるウイスカ
ー（岡田、大塩、斉藤：第４８回応物学会講演予稿集
３０Ｐ−Ｋ−１）やナノベル（Ｚ．Ｗ．Ｐａｎ，Ｚ．
Ｒ．Ｄａｉ，Ｚ．Ｌ．Ｗａｎｇ：Ｓｃｉｅｎｃｅ，２９
１（２００１）１９４７）の研究が報告され始め、これ
らの材料を用いた新規デバイスへの応用が期待されてい
る。
は異なるが、近年、薄膜とは成長形態が異なるウイスカ
ー（岡田、大塩、斉藤：第４８回応物学会講演予稿集
３０Ｐ−Ｋ−１）やナノベル（Ｚ．Ｗ．Ｐａｎ，Ｚ．
Ｒ．Ｄａｉ，Ｚ．Ｌ．Ｗａｎｇ：Ｓｃｉｅｎｃｅ，２９
１（２００１）１９４７）の研究が報告され始め、これ
らの材料を用いた新規デバイスへの応用が期待されてい
る。
【０００８】本発明の目的は、金属酸化物のうち必要と
なる部分だけを細線状の結晶材料として得ることであ
る。
なる部分だけを細線状の結晶材料として得ることであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の金属酸化
物マイクロワイヤの製造方法の発明は、少なくとも一種
類以上の昇華性を有する有機金属材料を酸化ガス又は酸
素元素を含む雰囲気ガス中で加熱昇華させた後、前記有
機金属材料がその昇華点以下の温度となるまで前記雰囲
気を冷却して細線状の析出物を得る工程と、水蒸気を含
む雰囲気ガス中で前記析出物を酸化処理する工程と、酸
素ガス又は酸素元素を含むガスのうち少なくとも一種類
以上のガスが含まれた雰囲気ガス中で前記析出物を再加
熱処理する工程と、を具備する。
物マイクロワイヤの製造方法の発明は、少なくとも一種
類以上の昇華性を有する有機金属材料を酸化ガス又は酸
素元素を含む雰囲気ガス中で加熱昇華させた後、前記有
機金属材料がその昇華点以下の温度となるまで前記雰囲
気を冷却して細線状の析出物を得る工程と、水蒸気を含
む雰囲気ガス中で前記析出物を酸化処理する工程と、酸
素ガス又は酸素元素を含むガスのうち少なくとも一種類
以上のガスが含まれた雰囲気ガス中で前記析出物を再加
熱処理する工程と、を具備する。
【００１０】したがって、上述した有機金属材料を上述
した雰囲気ガス中で加熱昇華させた後に雰囲気を冷却す
ることで細線状の析出物が得られ、この析出物を酸化処
理した後に再加熱処理することで析出物が結晶構造とな
る。これにより、結晶構造を有する細線状の金属酸化物
が得られる。
した雰囲気ガス中で加熱昇華させた後に雰囲気を冷却す
ることで細線状の析出物が得られ、この析出物を酸化処
理した後に再加熱処理することで析出物が結晶構造とな
る。これにより、結晶構造を有する細線状の金属酸化物
が得られる。
【００１１】このような請求項１記載の金属酸化物マイ
クロワイヤの製造方法において、前記有機金属材料とし
て、例えば、金属イオンにＡｃａｃ（アセチルアセトン
基）、ＤＰＭ（ジピバロイルメタネート基）、ＨＦＡ
（ヘキサフルオロ基）、ｉ−ＰｒＣｐ（イソプロピルシ
クロペンタ基）がその価数の数だけ配位結合した材料が
用いられる（請求項２）。
クロワイヤの製造方法において、前記有機金属材料とし
て、例えば、金属イオンにＡｃａｃ（アセチルアセトン
基）、ＤＰＭ（ジピバロイルメタネート基）、ＨＦＡ
（ヘキサフルオロ基）、ｉ−ＰｒＣｐ（イソプロピルシ
クロペンタ基）がその価数の数だけ配位結合した材料が
用いられる（請求項２）。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１及び
図２に基づいて説明する。
図２に基づいて説明する。
【００１３】本実施の形態は、金属酸化物マイクロワイ
ヤの製造方法に関する実施の一形態であり、その製造方
法は、概略的には、細線状の析出物を得る工程と、析出
物を酸化処理する工程と、析出物を再加熱処理する工程
とから構成されている。このような各工程を実施する装
置として、本実施の形態では、図１及び図２にそれぞれ
示す二種類の装置を用意している。
ヤの製造方法に関する実施の一形態であり、その製造方
法は、概略的には、細線状の析出物を得る工程と、析出
物を酸化処理する工程と、析出物を再加熱処理する工程
とから構成されている。このような各工程を実施する装
置として、本実施の形態では、図１及び図２にそれぞれ
示す二種類の装置を用意している。
【００１４】［金属酸化物マイクロワイヤの製造方法を
実施するための装置］図１は、細線状の析出物を得る工
程と析出物を酸化処理する工程とを実施するための第１
の装置１０１を示す模式図、図２は、析出物を再加熱処
理する工程を実施するための第２の装置２０１を示す模
式図である。以下、各装置１０１、２０１について説明
する。
実施するための装置］図１は、細線状の析出物を得る工
程と析出物を酸化処理する工程とを実施するための第１
の装置１０１を示す模式図、図２は、析出物を再加熱処
理する工程を実施するための第２の装置２０１を示す模
式図である。以下、各装置１０１、２０１について説明
する。
【００１５】（１）第１の装置１０１について
図１に示す第１の装置１０１は、最終的に生成される図
示しない金属酸化物マイクロワイヤの材料１０２を収納
し、この材料１０２に後述する処理を加えるためのシリ
ンダー１０３を備える。このシリンダー１０３は、一例
として石英により形成された基部１０３ａとこの基部１
０３ａを開閉するための蓋部１０３ｂとによって構成さ
れ、基部１０３ａと蓋部１０３ｂとの連結部にはシリン
ダー１０３の内部を真空状態とするためのＯリング１０
３ｃが設けられている。これにより、シリンダー１０３
は、耐熱容器１０４に載置された材料１０２を真空状態
で収納保持することができる。
示しない金属酸化物マイクロワイヤの材料１０２を収納
し、この材料１０２に後述する処理を加えるためのシリ
ンダー１０３を備える。このシリンダー１０３は、一例
として石英により形成された基部１０３ａとこの基部１
０３ａを開閉するための蓋部１０３ｂとによって構成さ
れ、基部１０３ａと蓋部１０３ｂとの連結部にはシリン
ダー１０３の内部を真空状態とするためのＯリング１０
３ｃが設けられている。これにより、シリンダー１０３
は、耐熱容器１０４に載置された材料１０２を真空状態
で収納保持することができる。
【００１６】ここで、シリンダー１０３の周囲には、加
熱用のヒータ１０５と冷却用のファン１０６とが配置さ
れており、これらのヒータ１０５及びファン１０６は温
度制御部１０７によって動作制御される。
熱用のヒータ１０５と冷却用のファン１０６とが配置さ
れており、これらのヒータ１０５及びファン１０６は温
度制御部１０７によって動作制御される。
【００１７】また、シリンダー１０３には、酸素ガス又
は酸素ガスと窒素ガスとを含むガス（酸素元素を含むガ
ス）をシリンダー１０３の内部に供給するためのガス供
給構造１０８が接続されている。このガス供給構造１０
８は、酸素ガスボンベ１０９及び窒素ガスボンベ１１０
を配管１１１でシリンダー１０３に接続し、その配管１
１１の途中に純水１１２を収容するバブラー１１３を選
択的に介在させることができるような構造を基本構造と
して備えている。
は酸素ガスと窒素ガスとを含むガス（酸素元素を含むガ
ス）をシリンダー１０３の内部に供給するためのガス供
給構造１０８が接続されている。このガス供給構造１０
８は、酸素ガスボンベ１０９及び窒素ガスボンベ１１０
を配管１１１でシリンダー１０３に接続し、その配管１
１１の途中に純水１１２を収容するバブラー１１３を選
択的に介在させることができるような構造を基本構造と
して備えている。
【００１８】ガス供給構造１０８をより詳細に説明する
と、配管１１１には複数個のバルブ１１４が設けられて
いる。これらのバルブ１１４としては、酸素ガスボンベ
１０９の下流位置近傍に配置された酸素バルブ１１４
ａ、窒素ガスボンベ１１０の下流位置近傍に配置された
窒素バルブ１１４ｂ、これらの酸素バルブ１１４ａ及び
窒素バルブ１１４ｂの下流位置であってシリンダー１０
３の上流位置近傍に配置されたガスバルブ１１４ｃ、酸
素バルブ１１４ａ及び窒素バルブ１１４ｂとガスバルブ
１１４ｃとの間に接続されて配管１１１の経路中にバブ
ラー１１３を介在させる経路を構築するための一対の蒸
気バルブ１１４ｄの四種類が設けられている。
と、配管１１１には複数個のバルブ１１４が設けられて
いる。これらのバルブ１１４としては、酸素ガスボンベ
１０９の下流位置近傍に配置された酸素バルブ１１４
ａ、窒素ガスボンベ１１０の下流位置近傍に配置された
窒素バルブ１１４ｂ、これらの酸素バルブ１１４ａ及び
窒素バルブ１１４ｂの下流位置であってシリンダー１０
３の上流位置近傍に配置されたガスバルブ１１４ｃ、酸
素バルブ１１４ａ及び窒素バルブ１１４ｂとガスバルブ
１１４ｃとの間に接続されて配管１１１の経路中にバブ
ラー１１３を介在させる経路を構築するための一対の蒸
気バルブ１１４ｄの四種類が設けられている。
【００１９】また、ガス供給構造１０８は、酸素バルブ
１１４ａ及び窒素バルブ１１４ｂとガスバルブ１１４ｃ
及び蒸気バルブ１１４ｄとの間に、酸素、窒素混合ガス
用マスフローコントローラとして機能する流量計１１５
を備える。
１１４ａ及び窒素バルブ１１４ｂとガスバルブ１１４ｃ
及び蒸気バルブ１１４ｄとの間に、酸素、窒素混合ガス
用マスフローコントローラとして機能する流量計１１５
を備える。
【００２０】そこで、酸素バルブ１１４ａ又は酸素バル
ブ１１４ａと窒素バルブ１１４ｂとの両方を開き、ガス
バルブ１１４ｃも開くことにより、酸素ガス又は酸化ガ
スと窒素ガスとの混合ガス（酸素元素を含むガス）をシ
リンダー１０３に導入するための経路が配管１１１中に
生成される。この配管１１１中に生成された経路は、前
述した細線状の析出物を得る工程で使用する経路であ
る。
ブ１１４ａと窒素バルブ１１４ｂとの両方を開き、ガス
バルブ１１４ｃも開くことにより、酸素ガス又は酸化ガ
スと窒素ガスとの混合ガス（酸素元素を含むガス）をシ
リンダー１０３に導入するための経路が配管１１１中に
生成される。この配管１１１中に生成された経路は、前
述した細線状の析出物を得る工程で使用する経路であ
る。
【００２１】また、酸素バルブ１１４ａ又は酸素バルブ
１１４ａと窒素バルブ１１４ｂとの両方を開き、蒸気バ
ルブ１１４ｄも開くことにより、純水１１２を通した飽
和蒸気圧の酸素ガス又は酸化ガスと窒素ガスとの混合ガ
ス（酸素元素を含むガス）をシリンダー１０３に導入す
るための経路が配管１１１中に生成される。この配管１
１１中に生成された経路は、前述した析出物を酸化処理
する工程で使用する経路である。
１１４ａと窒素バルブ１１４ｂとの両方を開き、蒸気バ
ルブ１１４ｄも開くことにより、純水１１２を通した飽
和蒸気圧の酸素ガス又は酸化ガスと窒素ガスとの混合ガ
ス（酸素元素を含むガス）をシリンダー１０３に導入す
るための経路が配管１１１中に生成される。この配管１
１１中に生成された経路は、前述した析出物を酸化処理
する工程で使用する経路である。
【００２２】さらに、第１の装置１０１は、シリンダー
１０３に接続させて、シリンダー１０３内部に真空の雰
囲気を生成するための真空ポンプ１１６を備える。
１０３に接続させて、シリンダー１０３内部に真空の雰
囲気を生成するための真空ポンプ１１６を備える。
【００２３】（２）第２の装置２０１について
図２に示す第２の装置２０１は、第１の装置１０１での
処理を経た最終的に生成される図示しない金属酸化物マ
イクロワイヤの材料１０２を収納し、この材料１０２に
後述する処理を加えるためのシリンダー２０２を備え
る。このシリンダー２０２は、一例として石英により形
成された基部２０２ａとこの基部２０２ａを開閉するた
めの蓋部２０２ｂとによって構成され、基部２０２ａと
蓋部２０２ｂとの連結部にはシリンダー２０２の内部を
真空状態とするためのＯリング２０２ｃが設けられてい
る。これにより、シリンダー２０２は、耐熱容器１０４
に載置された材料１０２を真空状態で収納保持すること
ができる。
処理を経た最終的に生成される図示しない金属酸化物マ
イクロワイヤの材料１０２を収納し、この材料１０２に
後述する処理を加えるためのシリンダー２０２を備え
る。このシリンダー２０２は、一例として石英により形
成された基部２０２ａとこの基部２０２ａを開閉するた
めの蓋部２０２ｂとによって構成され、基部２０２ａと
蓋部２０２ｂとの連結部にはシリンダー２０２の内部を
真空状態とするためのＯリング２０２ｃが設けられてい
る。これにより、シリンダー２０２は、耐熱容器１０４
に載置された材料１０２を真空状態で収納保持すること
ができる。
【００２４】ここで、シリンダー２０２の周囲には、加
熱用のヒータ２０３と冷却用のファン２０４とが配置さ
れており、これらのヒータ２０３及びファン２０４は温
度制御部２０５によって動作制御される。このようなヒ
ータ２０３と冷却用のファン２０４とが温度制御部２０
５によって動作制御されることにより、第２の装置２０
１では、シリンダー２０２の内部温度を室温である例え
ば２０℃から９００℃程度まで制御することが可能であ
る。
熱用のヒータ２０３と冷却用のファン２０４とが配置さ
れており、これらのヒータ２０３及びファン２０４は温
度制御部２０５によって動作制御される。このようなヒ
ータ２０３と冷却用のファン２０４とが温度制御部２０
５によって動作制御されることにより、第２の装置２０
１では、シリンダー２０２の内部温度を室温である例え
ば２０℃から９００℃程度まで制御することが可能であ
る。
【００２５】また、シリンダー２０２には、酸素ガス及
び窒素ガスの混合ガスをシリンダー２０２の内部に供給
するためのガス供給構造２０６が接続されている。この
ガス供給構造２０６は、酸素ガスボンベ２０７及び窒素
ガスボンベ２０８を配管２０９でシリンダー２０２に接
続し、その配管２０９の途中に酸素、窒素混合ガス用マ
スフローコントローラとして機能する流量計２１０が介
在接続され、この流量計２１０の上下流の二箇所にバル
ブ２１１を備えた構造を有している。
び窒素ガスの混合ガスをシリンダー２０２の内部に供給
するためのガス供給構造２０６が接続されている。この
ガス供給構造２０６は、酸素ガスボンベ２０７及び窒素
ガスボンベ２０８を配管２０９でシリンダー２０２に接
続し、その配管２０９の途中に酸素、窒素混合ガス用マ
スフローコントローラとして機能する流量計２１０が介
在接続され、この流量計２１０の上下流の二箇所にバル
ブ２１１を備えた構造を有している。
【００２６】さらに、シリンダー２０２は、外部排気が
可能な構造となっている。
可能な構造となっている。
【００２７】［金属酸化物マイクロワイヤの製造方法］
本実施の形態における金属酸化物マイクロワイヤの製造
方法は、前述したような第１の装置１０１及び第２の装
置２０１を用いて、細線状の析出物を得る工程と、析出
物を酸化処理する工程と、析出物を再加熱処理する工程
とを実行し、これにより、金属酸化物マイクロワイヤを
製造する。以下、各工程を説明する。
本実施の形態における金属酸化物マイクロワイヤの製造
方法は、前述したような第１の装置１０１及び第２の装
置２０１を用いて、細線状の析出物を得る工程と、析出
物を酸化処理する工程と、析出物を再加熱処理する工程
とを実行し、これにより、金属酸化物マイクロワイヤを
製造する。以下、各工程を説明する。
【００２８】（１）細線状の析出物を得る工程
この工程は、第１の装置１０１によって実行され、少な
くとも一種類以上の昇華性を有する有機金属材料を酸化
ガス又は酸素元素を含む雰囲気ガス中で加熱昇華させた
後、有機金属材料がその昇華点以下の温度となるまで雰
囲気を冷却して細線状の析出物を得る工程である。
くとも一種類以上の昇華性を有する有機金属材料を酸化
ガス又は酸素元素を含む雰囲気ガス中で加熱昇華させた
後、有機金属材料がその昇華点以下の温度となるまで雰
囲気を冷却して細線状の析出物を得る工程である。
【００２９】まず、材料１０２として、少なくとも一種
類以上の昇華性を有する有機金属材料、例えば、金属イ
オンにＡｃａｃ（アセチルアセトン基）、ＤＰＭ（ジピ
バロイルメタネート基）、ＨＦＡ（ヘキサフルオロ
基）、ｉ−ＰｒＣｐ（イソプロピルシクロペンタ基）が
その価数の数だけ配位結合した材料を用い、この材料１
０２を耐熱容器１０４に載せてシリンダー１０３の内部
に収容する。本実施の形態では、そのような材料１０２
の一例として、アセチルアセナート亜鉛（Ｚｎ−Ａｃａ
ｃ２）を用いる。
類以上の昇華性を有する有機金属材料、例えば、金属イ
オンにＡｃａｃ（アセチルアセトン基）、ＤＰＭ（ジピ
バロイルメタネート基）、ＨＦＡ（ヘキサフルオロ
基）、ｉ−ＰｒＣｐ（イソプロピルシクロペンタ基）が
その価数の数だけ配位結合した材料を用い、この材料１
０２を耐熱容器１０４に載せてシリンダー１０３の内部
に収容する。本実施の形態では、そのような材料１０２
の一例として、アセチルアセナート亜鉛（Ｚｎ−Ａｃａ
ｃ２）を用いる。
【００３０】この際、シリンダー１０３の内部に材料１
０２を入れるために蓋部１０３ｂを開く必要が生じ、こ
れによってシリンダー１０３の内部に大気が入り込む。
そこで、真空ポンプ１１６を動作させてシリンダー１０
３の内部に入り込んだ大気を吸引し、シリンダー１０３
内部に真空の雰囲気を生成する。
０２を入れるために蓋部１０３ｂを開く必要が生じ、こ
れによってシリンダー１０３の内部に大気が入り込む。
そこで、真空ポンプ１１６を動作させてシリンダー１０
３の内部に入り込んだ大気を吸引し、シリンダー１０３
内部に真空の雰囲気を生成する。
【００３１】この状態で、酸素バルブ１１４ａ又は酸素
バルブ１１４ａと窒素バルブ１１４ｂとの両方を開き、
ガスバルブ１１４ｃも開くことにより、酸素ガス又は酸
化ガスと窒素ガスとの混合ガス（酸素元素を含むガス）
をシリンダー１０３の内部に導入する。これにより、シ
リンダー１０３の内部に酸化ガス又は酸素元素を含む雰
囲気ガスが充填される。
バルブ１１４ａと窒素バルブ１１４ｂとの両方を開き、
ガスバルブ１１４ｃも開くことにより、酸素ガス又は酸
化ガスと窒素ガスとの混合ガス（酸素元素を含むガス）
をシリンダー１０３の内部に導入する。これにより、シ
リンダー１０３の内部に酸化ガス又は酸素元素を含む雰
囲気ガスが充填される。
【００３２】そして、ヒータ１０５を温度制御部１０７
によって動作制御し、シリンダー１０３の内部の雰囲気
を加熱する。これにより、材料１０２が加熱昇華され
る。
によって動作制御し、シリンダー１０３の内部の雰囲気
を加熱する。これにより、材料１０２が加熱昇華され
る。
【００３３】その後、温度制御部１０７によってヒータ
１０５とファン２０４とを動作制御し、材料１０２を含
むシリンダー１０３の内部の雰囲気を冷却する。この
際、シリンダー１０３の内部の雰囲気の冷却は、材料１
０２がその昇華点以下の温度となるまで実行される。
１０５とファン２０４とを動作制御し、材料１０２を含
むシリンダー１０３の内部の雰囲気を冷却する。この
際、シリンダー１０３の内部の雰囲気の冷却は、材料１
０２がその昇華点以下の温度となるまで実行される。
【００３４】これにより、材料１０２中に、細線状の析
出物が得られる。
出物が得られる。
【００３５】（２）析出物を酸化処理する工程
この工程は、第１の装置１０１によって実行され、水蒸
気を含む雰囲気ガス中で材料１０２中に生成された細線
状の析出物を酸化処理する工程である。
気を含む雰囲気ガス中で材料１０２中に生成された細線
状の析出物を酸化処理する工程である。
【００３６】つまり、酸素バルブ１１４ａ又は酸素バル
ブ１１４ａと窒素バルブ１１４ｂとの両方を開き、蒸気
バルブ１１４ｄも開くことにより、純水１１２を通した
飽和蒸気圧の酸素ガス又は酸化ガスと窒素ガスとの混合
ガス（酸素元素を含むガス）をシリンダー１０３に導入
する。これにより、水蒸気を含む雰囲気ガス中で材料１
０２中に生成された細線状の析出物が酸化処理される。
ブ１１４ａと窒素バルブ１１４ｂとの両方を開き、蒸気
バルブ１１４ｄも開くことにより、純水１１２を通した
飽和蒸気圧の酸素ガス又は酸化ガスと窒素ガスとの混合
ガス（酸素元素を含むガス）をシリンダー１０３に導入
する。これにより、水蒸気を含む雰囲気ガス中で材料１
０２中に生成された細線状の析出物が酸化処理される。
【００３７】（３）析出物を再加熱処理する工程
この工程は、第２の装置２０１によって実行され、酸素
ガス又は酸素元素を含むガスのうち少なくとも一種類以
上のガスが含まれた雰囲気ガス中で材料１０２中に生成
された細線状の析出物を再加熱処理する工程である。
ガス又は酸素元素を含むガスのうち少なくとも一種類以
上のガスが含まれた雰囲気ガス中で材料１０２中に生成
された細線状の析出物を再加熱処理する工程である。
【００３８】この工程を実行するためには、前述した二
つの工程を経た材料１０２を耐熱容器１０４と共に第１
の装置１０１のシリンダー１０３から取り出し、取り出
した材料１０２を耐熱容器１０４と共に第２の装置２０
１におけるシリンダー２０２の内部に収容する。この
際、シリンダー２０２の内部に材料１０２を入れるため
に蓋部２０２ｂを開く必要が生じ、これによってシリン
ダー２０２の内部に大気が入り込む。そこで、シリンダ
ー２０２が備える外部排気のための構造によってシリン
ダー２０２の内部に入り込んだ大気を排気し、大気の影
響を低減する。
つの工程を経た材料１０２を耐熱容器１０４と共に第１
の装置１０１のシリンダー１０３から取り出し、取り出
した材料１０２を耐熱容器１０４と共に第２の装置２０
１におけるシリンダー２０２の内部に収容する。この
際、シリンダー２０２の内部に材料１０２を入れるため
に蓋部２０２ｂを開く必要が生じ、これによってシリン
ダー２０２の内部に大気が入り込む。そこで、シリンダ
ー２０２が備える外部排気のための構造によってシリン
ダー２０２の内部に入り込んだ大気を排気し、大気の影
響を低減する。
【００３９】この状態で、シリンダー２０２の内部の雰
囲気を調整するために、二箇所に配置されたバルブ２１
１を開け、シリンダー２０２の内部に酸素ガス及び窒素
ガスの混合ガスを導入する。
囲気を調整するために、二箇所に配置されたバルブ２１
１を開け、シリンダー２０２の内部に酸素ガス及び窒素
ガスの混合ガスを導入する。
【００４０】そして、この状態で、温度制御部２０５に
よって加熱用のヒータ２０３と冷却用のファン２０４と
を動作させる。これにより、シリンダー２０２の内部の
雰囲気が加熱され、材料１０２中に生成された細線状の
析出物が再加熱される。この際、冷却用のファン２０４
は、動作することによってＯリング２０２ｃが加熱によ
って破損することを防止する。
よって加熱用のヒータ２０３と冷却用のファン２０４と
を動作させる。これにより、シリンダー２０２の内部の
雰囲気が加熱され、材料１０２中に生成された細線状の
析出物が再加熱される。この際、冷却用のファン２０４
は、動作することによってＯリング２０２ｃが加熱によ
って破損することを防止する。
【００４１】こうして、材料１０２中に生成された細線
状の析出物が再加熱されると、室温である例えば２０℃
〜９００℃の範囲内で、その析出物が結晶化する。これ
により、材料１０２中に生成された細線状の析出物が結
晶化し、金属酸化物マイクロワイヤが製造される。
状の析出物が再加熱されると、室温である例えば２０℃
〜９００℃の範囲内で、その析出物が結晶化する。これ
により、材料１０２中に生成された細線状の析出物が結
晶化し、金属酸化物マイクロワイヤが製造される。
【００４２】
【実施例】本出願の発明者は、上述したような金属酸化
物マイクロワイヤの製造方法が有効であることを実験に
よって検証した。この実験では、ＺｎＯマイクロワイヤ
の作成を試みた。そこで、このような実験について以下
に述べる。
物マイクロワイヤの製造方法が有効であることを実験に
よって検証した。この実験では、ＺｎＯマイクロワイヤ
の作成を試みた。そこで、このような実験について以下
に述べる。
【００４３】［実験方法］ＺｎＯマイクロワイヤの作成
には、亜鉛の原料として固体有機金属原料であるアセチ
ルアセトン亜鉛（Ｚｎ(ａｃａｃ)２ ）、酸素原料とし
て純度９９．９９％のＯ２ ガスを用いたＭＯ−ＣＶＤ
法を適用した。作成手順は、シリンダー内で昇華したＺ
ｎ(ａｃａｃ)２ を酸素ガスと反応させ、シリンダー内
の冷却部分で細線状の結晶体を成長させる。次に、この
結晶体を、２００ｓｃｃｍの酸素ガスを流した酸化炉に
おいて、５００℃で１時間の熱処理を行い、ＺｎＯマイ
クロワイヤを形成した。また、ＺｎＯマイクロワイヤの
結晶性の評価にはＸ線回折装置を用いた。
には、亜鉛の原料として固体有機金属原料であるアセチ
ルアセトン亜鉛（Ｚｎ(ａｃａｃ)２ ）、酸素原料とし
て純度９９．９９％のＯ２ ガスを用いたＭＯ−ＣＶＤ
法を適用した。作成手順は、シリンダー内で昇華したＺ
ｎ(ａｃａｃ)２ を酸素ガスと反応させ、シリンダー内
の冷却部分で細線状の結晶体を成長させる。次に、この
結晶体を、２００ｓｃｃｍの酸素ガスを流した酸化炉に
おいて、５００℃で１時間の熱処理を行い、ＺｎＯマイ
クロワイヤを形成した。また、ＺｎＯマイクロワイヤの
結晶性の評価にはＸ線回折装置を用いた。
【００４４】［実験結果］熱処理前のマイクロワイヤの
光学顕微鏡写真を図３に示す。幅３０μｍ程度の角柱状
の結晶が成長していることがわかる。
光学顕微鏡写真を図３に示す。幅３０μｍ程度の角柱状
の結晶が成長していることがわかる。
【００４５】図４は、ＺｎＯマイクロワイヤの熱処理前
後のＸ線回折スペクトルである。Ｘ線回折スペクトルを
比較したところ、１４．６°、１６．４°、２５．５°
の回折ピーク位置が一致し、熱処理前のマイクロワイヤ
では、Ｚｎ(ａｃａｃ)２ が回折角１６．４°の方位に
優位的に結晶化していることが確認できた。熱処理後の
Ｘ線スペクトルは３１．８°、３４．４°、３６．３
°、５６．６°に回折ピークを有し、回折ピーク位置は
図４に示すＺｎＯの面方位に同定された。
後のＸ線回折スペクトルである。Ｘ線回折スペクトルを
比較したところ、１４．６°、１６．４°、２５．５°
の回折ピーク位置が一致し、熱処理前のマイクロワイヤ
では、Ｚｎ(ａｃａｃ)２ が回折角１６．４°の方位に
優位的に結晶化していることが確認できた。熱処理後の
Ｘ線スペクトルは３１．８°、３４．４°、３６．３
°、５６．６°に回折ピークを有し、回折ピーク位置は
図４に示すＺｎＯの面方位に同定された。
【００４６】以上の結果から、ＺｎＯウルツ鉱構造の結
晶体が得られていることが明らかとなった。
晶体が得られていることが明らかとなった。
【００４７】
【発明の効果】本発明は、少なくとも一種類以上の昇華
性を有する有機金属材料を酸化ガス又は酸素元素を含む
雰囲気ガス中で加熱昇華させた後、前記有機金属材料が
その昇華点以下の温度となるまで前記雰囲気を冷却して
細線状の析出物を得る工程と、水蒸気を含む雰囲気ガス
中で前記析出物を酸化処理する工程と、酸素ガス又は酸
素元素を含むガスのうち少なくとも一種類以上のガスが
含まれた雰囲気ガス中で前記析出物を再加熱処理する工
程と、によって金属酸化物マイクロワイヤを製造するよ
うにしたので、基板に依存することなく独立して成り立
つ結晶構造を有する細線状の金属酸化物を得ることがで
きる。
性を有する有機金属材料を酸化ガス又は酸素元素を含む
雰囲気ガス中で加熱昇華させた後、前記有機金属材料が
その昇華点以下の温度となるまで前記雰囲気を冷却して
細線状の析出物を得る工程と、水蒸気を含む雰囲気ガス
中で前記析出物を酸化処理する工程と、酸素ガス又は酸
素元素を含むガスのうち少なくとも一種類以上のガスが
含まれた雰囲気ガス中で前記析出物を再加熱処理する工
程と、によって金属酸化物マイクロワイヤを製造するよ
うにしたので、基板に依存することなく独立して成り立
つ結晶構造を有する細線状の金属酸化物を得ることがで
きる。
【００４８】また、このような金属酸化物マイクロワイ
ヤの製造方法において、前記有機金属材料として、例え
ば、金属イオンにＡｃａｃ（アセチルアセトン基）、Ｄ
ＰＭ（ジピバロイルメタネート基）、ＨＦＡ（ヘキサフ
ルオロ基）、ｉ−ＰｒＣｐ（イソプロピルシクロペンタ
基）がその価数の数だけ配位結合した材料を用いた場合
には、結晶構造を有する細線状の金属酸化物を確実に得
ることができる。
ヤの製造方法において、前記有機金属材料として、例え
ば、金属イオンにＡｃａｃ（アセチルアセトン基）、Ｄ
ＰＭ（ジピバロイルメタネート基）、ＨＦＡ（ヘキサフ
ルオロ基）、ｉ−ＰｒＣｐ（イソプロピルシクロペンタ
基）がその価数の数だけ配位結合した材料を用いた場合
には、結晶構造を有する細線状の金属酸化物を確実に得
ることができる。
【図１】細線状の析出物を得る工程と析出物を酸化処理
する工程とを実施するための第１の装置を示す模式図で
ある。
する工程とを実施するための第１の装置を示す模式図で
ある。
【図２】析出物を再加熱処理する工程を実施するための
第２の装置を示す模式図である。
第２の装置を示す模式図である。
【図３】熱処理前のマイクロワイヤの光学顕微鏡写真を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図４】ＺｎＯマイクロワイヤの熱処理前後のＸ線回折
スペクトルを示すグラフである。
スペクトルを示すグラフである。
１０２ 有機金属材料（材料）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4G042 DA01 DB06 DB07 DB08 DB24
DC03 DD01 DE07 DE12
4G047 AA02 AB01 AC03 AD01
4G077 AA04 BB07 DB08 DB28 EA02
EC09 FE03 HA06
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも一種類以上の昇華性を有する
有機金属材料を酸化ガス又は酸素元素を含む雰囲気ガス
中で加熱昇華させた後、前記有機金属材料がその昇華点
以下の温度となるまで前記雰囲気を冷却して細線状の析
出物を得る工程と、 水蒸気を含む雰囲気ガス中で前記析出物を酸化処理する
工程と、 酸素ガス又は酸素元素を含むガスのうち少なくとも一種
類以上のガスが含まれた雰囲気ガス中で前記析出物を再
加熱処理する工程と、を具備することを特徴とする金属
酸化物マイクロワイヤの製造方法。 - 【請求項２】 前記有機金属材料として、金属イオンに
Ａｃａｃ（アセチルアセトン基）、ＤＰＭ（ジピバロイ
ルメタネート基）、ＨＦＡ（ヘキサフルオロ基）、ｉ−
ＰｒＣｐ（イソプロピルシクロペンタ基）がその価数の
数だけ配位結合した材料が用いられることを特徴とする
請求項１記載の金属酸化物マイクロワイヤの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002039159A JP4152640B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 酸化亜鉛マイクロワイヤの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002039159A JP4152640B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 酸化亜鉛マイクロワイヤの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003238119A true JP2003238119A (ja) | 2003-08-27 |
| JP4152640B2 JP4152640B2 (ja) | 2008-09-17 |
Family
ID=27780272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002039159A Expired - Fee Related JP4152640B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 酸化亜鉛マイクロワイヤの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4152640B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006297170A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-11-02 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | 酸化亜鉛微細結晶体の光触媒ユニットとその製造方法 |
| JP2008074666A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Tohoku Univ | 可視光応答型光触媒機能を示す酸化亜鉛ファイバー、およびその製造方法 |
-
2002
- 2002-02-15 JP JP2002039159A patent/JP4152640B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006297170A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-11-02 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | 酸化亜鉛微細結晶体の光触媒ユニットとその製造方法 |
| JP4649577B2 (ja) * | 2005-04-07 | 2011-03-09 | 独立行政法人国立高等専門学校機構 | 酸化亜鉛微細結晶体の光触媒ユニットとその製造方法 |
| JP2008074666A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Tohoku Univ | 可視光応答型光触媒機能を示す酸化亜鉛ファイバー、およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4152640B2 (ja) | 2008-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5219109B2 (ja) | 超電導材料の製造方法 | |
| US11749523B2 (en) | Methods for preparing self-assembled monolayers | |
| JP2828152B2 (ja) | 薄膜形成方法、多層構造膜及びシリコン薄膜トランジスタの形成方法 | |
| JPH0597588A (ja) | 酸化物超電導体膜の製造方法 | |
| JP3895410B2 (ja) | Ｉｉｉ−ｖ族窒化物結晶膜を備えた素子、およびその製造方法 | |
| JP2003238119A (ja) | 金属酸化物マイクロワイヤの製造方法 | |
| JPH0219468A (ja) | 金属酸化物の形成方法 | |
| JP3587946B2 (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JP2000269142A (ja) | 窒化ガリウムエピタキシャル層の形成方法及び発光素子 | |
| Davey et al. | Solid phase epitaxial studies using vacuum deposition on heated silicon substrates | |
| CN107419235A (zh) | 一种低温下氧化锌微纳米线化学气相沉积制备方法 | |
| Ushida et al. | Excimer Laser-Induced Chemical Vapor Deposition of Metal Oxides Thin Film from β-Diketone Complexes | |
| JPH01145806A (ja) | 有機金属気相成長装置 | |
| JPS6242517A (ja) | 半導体気相処理方法 | |
| JPH0196015A (ja) | 超電導薄膜の製造方法及び装置 | |
| JP3326595B2 (ja) | 薄膜の気相成長方法および気相成長装置 | |
| JPH07101797A (ja) | 酸化物超電導薄膜の作製方法 | |
| JPH0613322A (ja) | ヘテロ構造の作成装置 | |
| JP2005239480A (ja) | 単結晶薄膜層を有する基板およびその製造方法 | |
| JPH02250955A (ja) | 立方晶コバルト薄膜の形成方法 | |
| JPH1067556A (ja) | Ｐｂ系ペロブスカイト型構造の強誘電体膜の成長方法 | |
| JPH0194663A (ja) | 砒化ガリウムを用いたｍｉｓ型半導体装置の製造方法 | |
| JPH11279000A (ja) | 窒素化合物結晶成長用燐化ｉｉｉ族元素化合物基板の熱分解防止方法 | |
| JPH0564849B2 (ja) | ||
| JPH02289496A (ja) | ガーネット結晶の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040827 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050511 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070402 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071211 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080129 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080701 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080702 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110711 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140711 Year of fee payment: 6 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |