JP2009067648A

Method of forming titanium oxide film and titanium oxide film

Abstract

Problem to be solved.To provide a method for forming a titanium oxide film containing rutile-type titanium oxide having few crystal defects on the surface of a substrate and having visible light responsiveness and high photocatalytic activity.

Solution.A target containing titanium is sputtered in a plasma containing oxygen while controlling a substrate temperature and a sputtering pressure on a substrate surface on which a lower layer film made of crystal-oriented rutile-type titanium oxide is formed. It is possible to obtain a titanium oxide film having a multi-layer structure in which an upper layer film containing rutile-type titanium oxide with few crystal defects is formed on the surface of the lower layer film. The titanium oxide film exhibits photocatalytic activity equal to or higher than that of anatase-type titanium oxide film, and further has visible light responsiveness. [Selection diagram] Fig. 3

JP2009067648A, drawing sheet 1
Sheet 1 of 4

Term

Projected expiry 14 September 2027.

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8 claims: 2 independent, 6 dependent

  1. 1
    基板の表面に酸化チタン膜を形成する方法であって、 前記基板の表面に形成された結晶配向したルチル型酸化チタンからなる下層膜上に、基板温度及びスパッタリング雰囲気の全圧(以下、「スパッタリング圧」と称す。)を制御した状態で、酸素を含むプラズマ中でチタンを含むターゲットをスパッタリングすることにより、前記下層膜の表面にルチル型酸化チタンを含む上層膜を形成する酸化チタン膜の形成方法。
  2. 2
    前記上層膜をスパッタリングで形成するときの基板温度は350~600°C、スパッタリング圧は2.5~10.0Paとすることを特徴とする請求項1に記載の酸化チタン膜の形成方法。
  3. 3
    前記上層膜は、膜厚50nm以上に形成することを特徴とする請求項1または2に記載の酸化チタン膜の形成方法。
  4. 4
    前記下層膜は、前記基板の表面に、酸素を含むプラズマ中でチタンを含むターゲットをスパッタリングすることによって形成することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の酸化チタン膜の形成方法。
  5. 5
    前記下層膜をスパッタリングで形成するときのスパッタリング圧は0.1~1.0Paとすることを特徴とする請求項4に記載の酸化チタン膜の形成方法。
  6. 6
    前記下層膜は、膜厚25nm以上に形成することを特徴とする請求項4または5に記載の酸化チタン膜の形成方法。
  7. 7
    基板の表面に形成された結晶配向したルチル型酸化チタンからなる下層膜と、 前記下層膜の上に形成され、前記下層膜を構成するルチル型酸化チタンと同じ結晶面に結晶配向したルチル型酸化チタンを含む上層膜とで構成され、 価電子帯と伝導帯との間のバンドギャップエネルギーが3.15eV以下である酸化チタン膜。
  8. 8
    Cu-Kα線による回折角度2θに対する回折線強度をプロットしたX線回折パターンにおいて、ルチル型酸化チタンに対応する最も強い回折線強度を示した回折ピークにおける半値幅が、0.6度以下であることを特徴とする請求項7に記載の酸化チタン膜。
Independent claims8