課題番号 ：S-16-MS-1043
利用形態 ：機器利用
利用課題名（日本語） ：SrF2薄膜を用いた真空紫外光センサ開発
Program Title (English) ：Vacuum Ultraviolet sensor using Sr2 thin films
利用者名（日本語） ：大谷 祥永、村松 宗太郎、石川 紘、小野 晋吾
Username (English) ：Shoei Otani, Sotaro Muramatsu, Hiromu Ishikawa, Shingo Ono
所属名（日本語） ：名古屋工業大学
Affiliation (English) ：Nagoya Institute of Technology

１．概要（Summary ）
真空紫外光源は洗浄・殺菌・表面改質など様々な用途に使用されており、この真空紫外光源のモニタリング用光センサへの要求が高まっている。そこで我々は、センサ材料としてワイドギャップフッ化物を用いた光センサの開発を進めてきた。光伝導型センサはバンドギャップを超えるエネルギーを持つ光子のみを吸収するため、フッ化物材料を利用することで、真空紫外光を選択的に検出する光検出器開発が可能になる。本研究では、SrF2に着目し、フェムト秒レーザーによるパルスレーザー堆積法を用いた薄膜化とその光伝導特性評価を行ったので、これについて報告する。
２．実験（Experimental）
パルスレーザー堆積法によりSrF2薄膜をMgF2基板上に堆積させた。成膜は、真空中にてフェ ムト秒チタンサファイアレーザー照射(波長:790 nm、レーザーフルエンス:14.3 J/cm2)により行った。さらに、堆積した薄膜上に真空蒸着法を用いてアルミニウム櫛形電極を形成することにより光伝導型センサを作製した。薄膜表面形状の評価は、走査電子顕微鏡(JEOL JSM-6700F、Hitachi SU6600) を用い、センサ評価には可視紫外分光光度計（Hitachi U-3500）、蛍光分光光度計（Fluorolog3-21）及びピコ秒レーザー（Millennia-Tsunami、TITAN-TOPAS）を用いた。
３．結果と考察（Results and Discussion）
図1に作製した薄膜の表面観察像を示す。薄膜表面

図1 SrF2薄膜の電子顕微鏡像
に数マイクロメートルサイズの微粒子を確認した。図2は光センサの光伝導特性であり、電極間に 300 V 印加時の暗電流は 3 pA 以下、光電流は 600 pA となり、真空紫外光照射により電流値の 2 桁増加を確認した。

図2 SrF2光センサの光伝導特性
さらに、波長応答特性も評価し、応答領域は波長 164 nm 以下であることを確認した。この結果より、SrF2薄膜を用いたフィルタレス真空紫外光センサを実現したといえる。
４．その他・特記事項（Others）
なし
５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
(1) S. Muramatsu, et. Al., Sci. Technol. Adv. Mater., 17, (2016)685-690.
(2) S. Ono, et. al., Collaborative Conference on Crystal Growth (3CG) 2016, September 7, 2016.
(3) R. Yamazaki, et. al., International Union of Materials Research Societies – International Conference on Electronic Materials (IUMRS-ICEM), July 4-8, 2016
６．関連特許（Patent）
(1) 加瀬征彦，小野晋吾, “真空紫外線センサ”, 特開2017-011146, 平成29年1月12日