JP7347778B2 - 六ホウ化ランタン膜及びその製造方法 - Google Patents
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ここで、膜面内において結晶粒の稜線が1mmの範囲で揃っていてよい。
また、前記基板はSi(001)基板であってよい。
本発明の他の側面によれば、複素誘電率の実部の値が、640nm以上の波長において負であるとともに、3μmよりも長い波長においては常に-120以下である、プラズモン特性を有する六ホウ化ランタン膜が与えられる。
本発明のさらに他の側面によれば、750nmから3000nmの波長において、誘電率実部を誘電率虚部で割り、さらにマイナスとした値と定義されたフィギュア・オブ・メリットの値が1以上である、プラズモン特性を有する六ホウ化ランタン膜が与えられる。
本発明のさらに他の側面によれば、1000nmから1500nmの波長において、複素誘電率の実部を複素誘電率の虚部で割り、さらにマイナスとした値と定義されたフィギュア・オブ・メリットの値が3以上である、プラズモン特性を有する六ホウ化ランタン膜が与えられる。
本発明のさらに他の側面によれば、キャリア密度が1.0×1022個/cm3以上、かつホール移動度が8.0[cm2/V・s]以上である六ホウ化ランタン膜が与えられる。
ここで、前記何れかの六ホウ化ランタン膜において、表面にSiO2膜を有するSi(001)下地、もしくは2回対称または4回対称のセラミック下地または金属下地上に形成された、請求項1から6のいずれかに記載の、プラズモン特性を有してよい。
本発明のさらに他の側面によれば、2回対称または4回対称の基板の基板上に基板温度が400℃~800℃の温度範囲で、かつ成膜中に10-5Pa以下の圧力の下で、0.1Å/秒~100Å/秒の堆積速度で電子ビーム法によって成膜を行う、プラズモン特性を有する六ホウ化ランタン膜の製造方法が与えられる。
ここで、前記基板がSi(001)基板であってよい。
また、前記基板温度は740℃~800℃の範囲であってよい。
また、前記基板温度は740℃~780℃の範囲であってよい。
対して損失が相対的に小さいことを示し、プラズモン材料として性能が高いことを示している。成膜温度を300℃から800℃まで変化させた際に、770℃が最も性能値が高く、プラズモン材料として良い膜が実現できることがわかる。具体的には成膜温度を400℃~800℃とした場合、波長が750nm~3000nmの範囲内でFOMの値がほぼ1以上となり、410℃~800℃の範囲では完全に1以上となる。また、成膜温度が700℃~770℃の場合は、波長が1000nm~1500nmの範囲内でFOMの値が4以上となる。図7のグラフには示していないが、成膜温度を780℃まで上げても、この波長範囲内でのFOM値は3以上に維持される。
Claims (10)
- 連続し、無孔であって、膜の52%以上が(001)表面を持ち、表面粗さ(r.m.s.)の値が膜厚の10%以下であるとともに、
750nmから3000nmの波長において、誘電率実部を誘電率虚部で割り、さらにマイナスとした値と定義されたフィギュア・オブ・メリットの値が1以上である、
プラズモン特性を有する六ホウ化ランタン膜。 - 膜面内において結晶粒の稜線が1mmの範囲で揃っている、請求項1に記載のプラズモン特性を有する六ホウ化ランタン膜。
- Si(001)基板上に設けられている、請求項1または2に記載の六ホウ化ランタン膜。
- 複素誘電率の実部の値が、640nm以上の波長において負であるとともに、3μmよりも長い波長においては常に-120以下である、請求項1~3のいずれかに記載のプラズモン特性を有する六ホウ化ランタン膜。
- 1000nmから1500nmの波長において、複素誘電率の実部を複素誘電率の虚部で割り、さらにマイナスとした値と定義されたフィギュア・オブ・メリットの値が3以上である、請求項1~4のいずれかに記載のプラズモン特性を有する六ホウ化ランタン膜。
- キャリア密度が1.0×1022個/cm3以上、かつホール移動度が8.0[cm2/V・s]以上である、請求項1~4のいずれかに記載の六ホウ化ランタン膜。
- 表面にSiO2膜を有するSi(001)下地、もしくは2回対称または4回対称のセラミック下地または金属下地上に形成された、請求項1~6のいずれかに記載の、プラズモン特性を有する六ホウ化ランタン膜。
- 2回対称または4回対称の基板の基板上に基板温度が410℃~800℃の温度範囲で、かつ成膜中に10-5Pa以下の圧力の下で、2.5Å/秒~3.5Å/秒の堆積速度で電子ビーム法によって成膜を行う、請求項1~7の何れかに記載のプラズモン特性を有する六ホウ化ランタン膜の製造方法。
- 前記基板温度は740℃~800℃の範囲である、請求項8に記載のプラズモン特性を有する六ホウ化ランタン膜の製造方法。
- 前記基板温度は740℃~780℃の範囲である、請求項9に記載のプラズモン特性を有する六ホウ化ランタン膜の製造方法。
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