【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.16】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24UT0176

利用課題名 / Title

AgTeスパッタ薄膜の評価

利用した実施機関 / Support Institute

東京大学 / Tokyo Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

熱電材料/ Thermoelectric material,X線回折/ X-ray diffraction

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

中岡 俊裕

所属名 / Affiliation

上智大学理工学部・機能創造理工学科

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

土橋裕太

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

府川和弘,飯盛桂子

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

UT-202：高輝度In-plane型X線回折装置

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

Ag_xTe_1-x化合物は柔軟性と高い熱電特性を兼備する結晶が多く、フレキシブル熱電素子の材料として期待できる。本研究グループでは、これまで薄膜では人工的に作成できていなかった準安定相直方晶AgTeとアモルファスTeを含む薄膜のスパッタ成膜により作製している。Agの異常拡散により，熱平衡相図とは異なる結晶相が生成される．本研究では，様々なターゲット組成膜を様々な温度で熱アニールする．生成された結晶相をX線回折（XRD）測定で同定し，非平衡状態図を得ることを目的とする。

実験 / Experimental

Ag:Te＝2:1, 1:1, 1:2, 1:9 のターゲットを用いてAgTeを含有する薄膜をスパッタ成膜した。それぞれ1Pa以下の真空下，160-210度で熱アニールした。Smartlab(9kW)を用いた薄膜法により、様々な熱アニール条件の素子をXRD測定した(SmartLab(9kW))。

結果と考察 / Results and Discussion

熱平衡相図との顕著な違いは次の２点であった。１つは最安定相である単斜晶Ag₂Teの出現組成であり，熱平衡相図においてはx>0.625以上のAg-rich組成においてのみ現れるが，本作成手法においては,よりTe-richターゲットの成膜でも観測された。Ag異常拡散による相分離を示唆している。また，本XRD測定での単斜晶Ag₂Te観測には，熱アニール200度以上が必要であった．Te昇華よる相対的な分量増加とアニールによるAg拡散促進の双方が理由と考えられる。２つめは準安定相である直方晶AgTeの出現である．Ag:Te=1:1ターゲット膜の180度アニールおよび，as-depositedのAg:Te=2:1ターゲット膜のフィラメント部でのみ観測された。Te昇華よる相対的な分量増加のために一定の熱アニールが必要であり，一方，190度以上ではAg₅Te₃への熱分離が生じることがわかった。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

1. 室温スパッタ成膜による直方晶 AgTe の形成 , 土橋 裕太, 山澤 隼, 塚本 慶人, 中岡 俊裕, 2024年第85回応用物理学会秋季学術講演会 [16p-C32-1~12] 2024年9月16日

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件