(57)【要約】【課題】低温でＣｕ２Ｏ薄膜を高結晶化させる方法及び結晶性が高く、ホール移動度の高いＣｕ２Ｏ薄膜が、高分子フィルムよりなる基板上に積層されてなる積層体を提供する。【解決手段】基板上にＣｕ２Ｏ薄膜が積層されてなる積層体１０が、ガラスチャンバ１内に配置されている。この基板は高分子フィルムよりなっている。Ａｒガス雰囲気において、電極２，３間に高周波電力を印加し、積層体１０のプラズマ処理を行う。これにより、Ｃｕ２Ｏ薄膜が高結晶化し、Ｃｕ２Ｏ薄膜のホール移動度が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｕ２Ｏ薄膜にプラズマを照射することを特徴とするＣｕ２Ｏ薄膜の結晶化方法。
【請求項２】
請求項１において、プラズマ照射時におけるＣｕ２Ｏ薄膜の温度が７０℃以下であることを特徴とするＣｕ２Ｏ薄膜の結晶化方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記Ｃｕ２Ｏ薄膜は、異種金属及び窒素の少なくとも１種がドープされていることを特徴とするＣｕ２Ｏ薄膜の結晶化方法。
【請求項４】
請求項３において、前記異種金属は、Ｖ、Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｍｎ，Ｔｃ，Ｒｅ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ａｇ，Ａｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌ，Ｂ，Ｃ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｓｃ，Ｙ及びランタノイドの少なくとも１種であることを特徴とするＣｕ２Ｏ薄膜の結晶化方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記Ｃｕ２Ｏ薄膜はスパッタ法、ＣＶＤ法、蒸着法、ゾルゲル法、スピンコート法、グラビア塗工及びスプレー法のいずれかによって基板上に形成されたものであることを特徴とするＣｕ２Ｏ薄膜の結晶化方法。
【請求項６】
請求項５において、前記基板は高分子フィルムであることを特徴とするＣｕ２Ｏ薄膜の結晶化方法。
【請求項７】
基板上にＣｕ２Ｏ薄膜が積層されてなる積層体において、
該基板は高分子フィルムであり、
該Ｃｕ２Ｏ薄膜のホール移動度が１．０ｃｍ２／Ｖｓｅｃ以上であることを特徴とするＣｕ２Ｏ薄膜を有する積層体。
【請求項８】
請求項７において、前記高分子フィルムは、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリル、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン、トリアセテート（ＴＡＣ）、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、金属イオン架橋エチレン−メタクリル酸共重合体、ポリウレタン及びセロファンの少なくとも１種よりなることを特徴とするＣｕ２Ｏ薄膜を有する積層体。
【請求項９】
請求項７又は８において、前記Ｃｕ２Ｏ薄膜は、異種金属及び窒素の少なくとも１種がドープされていることを特徴とするＣｕ２Ｏ薄膜を有する積層体。
【請求項１０】
請求項９において、前記異種金属は、Ｖ、Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｍｎ，Ｔｃ，Ｒｅ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ａｇ，Ａｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌ，Ｂ，Ｃ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｓｃ，Ｙ及びランタノイドの少なくとも１種であることを特徴とするＣｕ２Ｏ薄膜を有する積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｃｕ２Ｏ薄膜の結晶化方法及び高結晶性のＣｕ２Ｏ薄膜を有する積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｉ．  二酸化チタンを利用した色素増感型太陽電池が、安価でクリーンな太陽電池として注目され、種々の提案がなされている（例えば特開２００３−１２３８５３号）。しかし、二酸化チタンはバンドギャップが３．２ｅＶ程度であるために可視光には殆ど応答を示さず、紫外光に対してのみ応答を示す材料である。
II．  Ｃｕ２Ｏはエネルギーギャップが２．２ｅＶの可視光吸収材料である。このため、Ｃｕ２Ｏは太陽電池用材料として有望視されている。
【特許文献１】特開２００３−１２３８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常、太陽光吸収材料は、高結晶性で電子や正孔の移動度が高いことが望ましい。しかし、高結晶性のＣｕ２Ｏ薄膜をスパッタ法によって製造する場合、成膜時の基板加熱や成膜後の熱処理が必要となる。このため、処理に時間がかかるだけでなく、高分子フィルムなどの耐熱性の低い基材には適用が不可能であるという不都合がある。
【０００４】
本発明は、Ｃｕ２Ｏ薄膜を低温で高結晶化させる方法を提供することを目的とする。
【０００５】
また、本発明は、結晶性が高く、ホール移動度の高いＣｕ２Ｏ薄膜が、高分子フィルムよりなる基板上に積層されてなる積層体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明（請求項１）のＣｕ２Ｏ薄膜の結晶化方法は、Ｃｕ２Ｏ薄膜にプラズマを照射することを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２のＣｕ２Ｏ薄膜の結晶化方法は、請求項１において、プラズマ照射時におけるＣｕ２Ｏ薄膜の温度が７０℃以下であることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３のＣｕ２Ｏ薄膜の結晶化方法は、請求項１又は２において、前記Ｃｕ２Ｏ薄膜は、異種金属及び窒素の少なくとも１種がドープされていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４のＣｕ２Ｏ薄膜の結晶化方法は、請求項３において、前記異種金属は、Ｖ、Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｍｎ，Ｔｃ，Ｒｅ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ａｇ，Ａｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌ，Ｂ，Ｃ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｓｃ，Ｙ及びランタノイドの少なくとも１種であることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５のＣｕ２Ｏ薄膜の結晶化方法は、請求項１ないし４のいずれか１項において、前記Ｃｕ２Ｏ薄膜はスパッタ法、ＣＶＤ法、蒸着法、ゾルゲル法、スピンコート法、グラビア塗工及びスプレー法のいずれかによって基板上に形成されたものであることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項６のＣｕ２Ｏ薄膜の結晶化方法は、請求項５において、前記基板は高分子フィルムであることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明（請求項７）のＣｕ２Ｏ薄膜を有する積層体は、基板上にＣｕ２Ｏ薄膜が積層されてなる積層体において、該基板は高分子フィルムであり、該Ｃｕ２Ｏ薄膜のホール移動度が１．０ｃｍ２／Ｖｓｅｃ以上であることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項８のＣｕ２Ｏ薄膜を有する積層体は、請求項７において、前記高分子フィルムは、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリル、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン、トリアセテート（ＴＡＣ）、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、金属イオン架橋エチレン−メタクリル酸共重合体、ポリウレタン及びセロファンの少なくとも１種よりなることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項９のＣｕ２Ｏ薄膜を有する積層体は、請求項７又は８において、前記Ｃｕ２Ｏ薄膜は、異種金属及び窒素の少なくとも１種がドープされていることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項１０のＣｕ２Ｏ薄膜を有する積層体は、請求項９において、前記異種金属は、Ｖ、Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｍｎ，Ｔｃ，Ｒｅ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ａｇ，Ａｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌ，Ｂ，Ｃ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｓｃ，Ｙ及びランタノイドの少なくとも１種であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のＣｕ２Ｏ薄膜の結晶化方法にあっては、Ｃｕ２Ｏ薄膜にプラズマを照射する。これにより、結晶性の高いＣｕ２Ｏ薄膜が得られる。
【００１７】
かかるＣｕ２Ｏ薄膜の結晶化方法において、プラズマ照射時におけるＣｕ２Ｏ薄膜の温度を７０℃以下としても、Ｃｕ２Ｏ薄膜を高結晶化させることができる。
【００１８】
かかるＣｕ２Ｏ薄膜に異種金属及び窒素の少なくとも１種をドープすることにより、Ｃｕ２Ｏ薄膜のエネルギーギャップ及びキャリア密度を制御することができる。
【００１９】
該異種金属としては、Ｖ、Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｍｎ，Ｔｃ，Ｒｅ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ａｇ，Ａｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌ，Ｂ，Ｃ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｓｃ，Ｙ及びランタノイドの少なくとも１種が好ましい。
【００２０】
本発明のＣｕ２Ｏ薄膜の成膜方法には特に制限はなく、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法などの乾式成膜法であっても、ゾルゲル法、スピンコート法、グラビア塗工、スプレー法などの湿式成膜法であっても良い。
【００２１】
本発明のＣｕ２Ｏ薄膜を有する積層体にあっては、基板が高分子フィルムであることから、軽量であると共に、基板の材料費が安価なものとなる。また、Ｃｕ２Ｏ薄膜のホール移動度が１．０ｃｍ２／Ｖｓｅｃ以上と極めて高いことから、かかるＣｕ２Ｏ薄膜を太陽光吸収材料として用いる場合、光電交換効率の極めて高いものとなる。
【００２２】
該高分子フィルムの樹脂材料としては、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリル、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン、トリアセテート（ＴＡＣ）、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、金属イオン架橋エチレン−メタクリル酸共重合体、ポリウレタン、セロファン等の少なくとも１種が挙げられるが、特に強度面でＰＥＴ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＴＡＣ、とりわけＰＥＴ、ＴＡＣが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、Ｃｕ２Ｏ薄膜を有する積層体をプラズマ処理する方法を説明する斜視図である。
【００２４】
本実施の形態に係るＣｕ２Ｏ薄膜を有する積層体は、基板上にＣｕ２Ｏ薄膜が積層されてなるものである。
【００２５】
該基板は高分子フィルムよりなる。該高分子フィルムの樹脂材料としては、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリル、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン、トリアセテート（ＴＡＣ）、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、金属イオン架橋エチレン−メタクリル酸共重合体、ポリウレタン、セロファン等が挙げられるが、特に強度面でＰＥＴ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＴＡＣ、とりわけＰＥＴ、ＴＡＣが好ましい。かかる高分子フィルムは、ガラス等の耐熱材料と比べて軽量かつ安価である。
【００２６】
該基板の厚みは、例えば１ｎｍ〜１００μｍ、特に１００ｎｍ〜１μｍである。
【００２７】
Ｃｕ２Ｏ薄膜の成膜方法には特に制限はなく、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法などの乾式成膜法であっても、ゾルゲル法、スピンコート法、グラビア塗工、スプレー法などの湿式成膜法であっても良い。
【００２８】
Ｃｕ２Ｏ薄膜には、銅以外の異種金属及び窒素の少なくとも１種がドープされていてもよい。該異種金属としては、Ｖ、Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｍｎ，Ｔｃ，Ｒｅ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ａｇ，Ａｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌ，Ｂ，Ｃ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｓｃ，Ｙ及びランタノイドの少なくとも１種が好適に用いられる。
【００２９】
該異種金属は、銅１００ａｔｍ％に対して例えば０．１〜３０ａｔｍ％特に１．０〜１０ａｔｍ％程度ドープされる。また、窒素は、Ｃｕ２Ｏ薄膜中の酸素に対して例えば０．０１〜３０ａｔｍ％特に０．１〜１０ａｔｍ％程度ドープされる。
【００３０】
Ｃｕ２Ｏ薄膜のホール移動度は１．０ｃｍ２／Ｖｓｅｃ以上、例えば１．０〜８０ｃｍ２／Ｖｓｅｃ程度である。かかるＣｕ２Ｏ薄膜を太陽光吸収材料として用いる場合、光電交換効率の極めて高いものとなる。
【００３１】
該Ｃｕ２Ｏ薄膜の厚みは、例えば１ｎｍ〜１００μｍ、特に１００ｎｍ〜１μｍである。
【００３２】
かかるＣｕ２Ｏ薄膜を有する積層体は、基板上にＣｕ２Ｏ薄膜を上記の方法で積層した後、該Ｃｕ２Ｏ薄膜のプラズマ処理を行うことにより得られる。このプラズマ処理の一例を図１を用いて説明する。
【００３３】
円筒形のガラスチャンバ１内に、電極２，３が間隔をあけて向かい合って配置されている。上部電極２は、導線４を介して図示しない高周波電源に接続されている。下部電極３は、導線５を介してアースに接続されている。ガラスチャンバ１の底部付近から支持治具６，７が立設されており、これら支持治具６，７の水平部が電極２，３同士の間に位置している。
【００３４】
該ガラスチャンバ１には、ガスを導入するための導入管８と、ガスを排気するための排気管９が接続されている。導入管８はガス供給源に接続されており、排気管９は排気ポンプに接続されている。
【００３５】
かかる構成の装置を用いてプラズマ処理を行う際には、まず、基板上にＣｕ２Ｏ薄膜を積層してなる積層体を、支持治具６，７の水平部上に載置する。このとき、該積層体のＣｕ２Ｏ薄膜側が上部電極２と対面するようにして載置する。
【００３６】
次いで、排気ポンプを作動してガラスチャンバ１内を真空に引く。その後、導入管８を介してガラスチャンバ１内にガスを導入し、排気管９からガスを排気し、ガラスチャンバ１内を所定圧力に維持する。この状態で高周波電源を作動し、積層体１０のプラズマ処理を行う。
【００３７】
上記真空時の真空度は、例えば１×１０−４〜１０−２Ｐａ程度である。また、プラズマ処理時のガラスチャンバ１内の圧力は、１Ｐａ〜３０Ｐａ程度例えば１０Ｐａである。
【００３８】
上記ガスとしては、Ａｒ，Ｈｅ，Ｎｅ，Ｋｒ，Ｘｅ，Ｒｎ等の不活性ガスが好適に用いられる。
【００３９】
高周波電源の印加条件としては、例えば以下の通りである。
電力    ：１０〜５００Ｗ
周波数  ：１０ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ例えば１３．５６ＭＨｚ
処理時間：１分〜１８０分
【００４０】
上記プラズマ照射時におけるＣｕ２Ｏ薄膜の温度は、１００℃以下とすることが好ましい。この場合、ＰＥＴフィルムなどの高分子基板への適用が可能となる。さらに、１００℃以下であれば、１００μｍ以下の薄いフィルムへも適用可能である。
【００４１】
このように、Ｃｕ２Ｏ薄膜にプラズマを照射することにより、Ｃｕ２Ｏ薄膜が高結晶化し、Ｃｕ２Ｏ薄膜のホール移動度が向上する。この理由は、プラズマ中のＡｒイオンなどが基材に入射することによりＣｕ２Ｏ膜に運動エネルギーを与え、それにより原子の再配列が効率的に生じるためである。
【００４２】
なお、上記のＣｕ２Ｏ薄膜の結晶化方法は、ガラス等の耐熱性の高い基板に積層されたＣｕ２Ｏ薄膜にも適用することができる。
【００４３】
図１のプラズマ処理の装置は一例であり、例えば電極はガラスチャンバの外に配置されてもよい。ガラスチャンバの形状は円筒形に限定されるものではなく、例えば中空直方体などであってもよい。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例及び比較例を用いて本発明をより詳細に説明する。
【００４５】
＜比較例１＞
ＤＣ反応性スパッタ法によって、基板加熱を行うことなくＣｕ２Ｏ薄膜を製造した。成膜条件は以下の通りとした。
ターゲット      ：Ｃｕ（５Ｎ、７５ｍｍφ）
成膜時の圧力    ：０．７Ｐａ
成膜時のガス流量：Ａｒ／Ｏ２＝８５／１５（ｓｃｃｍ）
成膜時の電力    ：ＤＣ１５０Ｗ
成膜時間        ：３０分
基板            ：無アルカリガラス（Ｃｏｒｎｉｎｇ７０５９）
【００４６】
得られた薄膜を段差測定器Ｄｅｋｔａｋ６Ｍで測定したところ、膜厚は約５００ｎｍであった。また、得られた薄膜をＸ線回折測定によって解析したところ、Ｃｕ２Ｏの単相膜であることが確認された。なお、ＸＲＤパターンのメインピークは３６．９°に位置する（１１１）ピークである。ピーク強度は３８００ｃｐｓであり、半値幅は０．７１°であった。このようにして得られたＣｕ２Ｏ薄膜を比較例１とする。
【００４７】
＜実施例１＞
比較例１と同様にして得られたＣｕ２Ｏ薄膜に対して、図１の装置を用いて以下の通りプラズマ処理を行った。なお、図１の装置の詳細は以下の通りである。
ガラスチャンバの寸法  ：直径３０ｃｍ×長さ４５ｃｍ
電極の寸法            ：１０ｃｍ×１５ｃｍ
電極の材質            ：ステンレス
電極間距離            ：１０ｃｍ
上部電極−薄膜間距離  ：６ｃｍ
支持治具の材質        ：テフロン
【００４８】
まず、支持治具の水平部に、比較例１と同様にして得られた積層体を配置した。
【００４９】
次に、一旦ガラスチャンバを１×１０−１Ｔｏｒｒ以下にまで排気した。次いで、排気管９に設けられた図示しない排気バルブを絞りつつ、チャンバ内にＡｒガスを導入し、チャンバ内をＡｒガスで１．０Ｐａまで加圧した。この状態で、高周波電源を作動させた。投入する高周波電力は１００Ｗであり、処理時間は５分とした。このようにしてプラズマ処理を行った試料を実施例１とする。なお、この処理による試料の温度上昇をサーモラベルで測定したところ、７０℃未満であった。
【００５０】
実施例１と比較例１の両方に対して、ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｐａｕｗ法によるホール測定を東陽テクニカ製ホール測定装置ＲｅｓｉＴｅｓｔ８３００を用いて行い、両薄膜のホール移動度を測定した。その結果、比較例１のホール移動度が０．４７ｃｍ２／Ｖｓｅｃであるのに対して、実施例１では５．９２ｃｍ２／Ｖｓｅｃであり、大幅なホール移動度の向上が見られた。また、比較例１と同様のＸＲＤ測定を実施例１に対しても行ったところ、（１１１）メインピークのピーク強度は４７００ｃｐｓであり、半値幅は０．６２°まで減少していることが確認され、結晶性が向上していることを確認することができた。
【００５１】
＜実施例２＞
実施例１の積層体に対して、実施例１と同様のプラズマ処理を再度同じ条件で行い、その特性を評価した。その結果、ホール移動度は６．２１ｃｍ２／Ｖｓｅｃ、（１１１）ピークの強度は４９００ｃｐｓ、半値幅は０．６０°まで向上させることができた。
【００５２】
＜比較例２＞
ＤＣ反応性スパッタ法によって、基板加熱を行うことなくＮドープＣｕ２Ｏ薄膜を製造した。成膜条件は以下の通りとした。
ターゲット      ：Ｃｕ（５Ｎ、７５ｍｍφ）
成膜時の圧力    ：０．７Ｐａ
成膜時のガス流量：Ａｒ／Ｏ２／Ｎ２＝８５／１５／１５（ｓｃｃｍ）
成膜時の電力    ：ＤＣ１５０Ｗ
成膜時間        ：３０分
基板            ：無アルカリガラス（Ｃｏｒｎｉｎｇ７０５９）
【００５３】
得られた薄膜を段差測定器Ｄｅｋｔａｋ６Ｍで測定したところ、膜厚は約４５０ｎｍであった。また、得られた薄膜をＸ線回折測定によって解析したところ、比較例１と同様、Ｃｕ２Ｏの単相膜であることが確認された。なお、ＸＲＤパターンのメインピークは３７．１°に位置する（１１１）ピークである。ピーク強度は３５００ｃｐｓであり、半値幅は０．７７°であった。
【００５４】
このようにして得られたＮドープＣｕ２Ｏ薄膜を比較例２とする。
【００５５】
＜実施例３＞
比較例２と同様にして得られたＮドープＣｕ２Ｏ薄膜に対して、プラズマ処理を行った。プラズマ処理方法は、実施例１と同様とした。なお、この処理による試料の温度上昇をサーモラベルで測定したところ、７０℃未満であった。このようにして得られた試料を実施例３とする。
【００５６】
実施例３と比較例２の両方に対して、ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｐａｕｗ法によるホール測定を東陽テクニカ製ホール測定装置ＲｅｓｉＴｅｓｔ８３００を用いて行い、両薄膜のホール移動度を測定した。その結果、比較例２のホール移動度が０．２３ｃｍ２／Ｖｓｅｃであるのに対して、実施例３では２．９８ｃｍ２／Ｖｓｅｃであり、大幅なホール移動度の向上が見られた。また、比較例２と同様のＸＲＤ測定を実施例３に対しても行ったところ、（１１１）メインピークのピーク強度は４２００ｃｐｓであり、半値幅は０．６７°まで減少していることが確認され、結晶性が向上していることを確認することができた。
【００５７】
＜比較例３＞
ＤＣ反応性スパッタ法によって、基板加熱を行うことなくＶドープＣｕ２Ｏ薄膜を製造した。成膜条件は以下の通りとし、ＣｕターゲットとＶターゲットの同時放電によりＶドーピングを行った。
ターゲット１    ：Ｃｕ（５Ｎ、７５ｍｍφ）
ターゲット２    ：Ｖ（３Ｎ  ｕｐ、７５ｍｍφ）
成膜時の圧力    ：０．７Ｐａ
成膜時のガス流量：Ａｒ／Ｏ２＝８８／１２（ｓｃｃｍ）
成膜時の電力    ：ＤＣ１５０Ｗ（Ｃｕ）、ＤＣ５０Ｗ（Ｖ）
成膜時間        ：３０分
基板            ：無アルカリガラス（Ｃｏｒｎｉｎｇ７０５９）
【００５８】
得られた薄膜を段差測定器Ｄｅｋｔａｋ６Ｍで測定したところ、膜厚は約４８０ｎｍであった。また、得られた薄膜をＸ線回折測定によって解析したところ、比較例１と同様、Ｃｕ２Ｏの単相膜であることが確認された。なお、ＸＲＤパターンのメインピークは３６．６°に位置する（１１１）ピークである。ピーク強度は３８００ｃｐｓであり、半値幅は０．７５°であった。
【００５９】
このようにして得られたＶドープＣｕ２Ｏ薄膜を比較例３とする。
【００６０】
＜実施例４＞
比較例３と同様にして得られたＶドープＣｕ２Ｏ薄膜に対して、プラズマ処理を行った。プラズマ処理方法は、実施例１と同様とした。なお、この処理による試料の温度上昇をサーモラベルで測定したところ、７０℃未満であった。このようにして得られた試料を実施例４とする。
【００６１】
実施例４と比較例３の両方に対して、ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｐａｕｗ法によるホール測定を東陽テクニカ製ホール測定装置ＲｅｓｉＴｅｓｔ８３００を用いて行い、両薄膜のホール移動度を測定した。その結果、比較例３のホール移動度が０．２７ｃｍ２／Ｖｓｅｃであるのに対して、実施例４では２．２５ｃｍ２／Ｖｓｅｃであり、大幅なホール移動度の向上が見られた。また、比較例３と同様のＸＲＤ測定を実施例４に対しても行ったところ、（１１１）メインピークのピーク強度は４４００ｃｐｓであり、半値幅は０．６９°まで減少していることが確認され、結晶性が向上していることを確認することができた。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】Ｃｕ２Ｏ薄膜を有する積層体をプラズマ処理する方法を説明する斜視図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  ガラスチャンバ
２，３  電極
４，５  導線
６，７  支持治具
８  導入管
９  排気管
１０  積層体
【図１】
2007039729.tif 000003