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特開2025-5832深紫外光透過型透明電極付き基材及び深紫外光透過型透明電極付き基材の製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025005832
(43)【公開日】2025-01-17
(54)【発明の名称】深紫外光透過型透明電極付き基材及び深紫外光透過型透明電極付き基材の製造方法
(51)【国際特許分類】
C23C 14/08 20060101AFI20250109BHJP
C23C 14/28 20060101ALI20250109BHJP
【ＦＩ】
C23C14/08
C23C14/28
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023106223
(22)【出願日】2023-06-28
(71)【出願人】
【識別番号】305027401
【氏名又は名称】東京都公立大学法人
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100175824
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100152272
【弁理士】
【氏名又は名称】川越 雄一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100181722
【弁理士】
【氏名又は名称】春田 洋孝
(72)【発明者】
【氏名】廣瀬 靖
【テーマコード（参考）】
4K029
【Ｆターム（参考）】
4K029AA04
4K029AA24
4K029BA15
4K029BA16
4K029BA43
4K029BC08
4K029BC09
4K029CA02
4K029DB05
4K029DB20
(57)【要約】
【課題】深紫外線に対する透過性の高い、深紫外光透過型透明電極付き基材及び深紫外光透過型透明電極付き基材の製造方法を提供する。
【解決手段】透明基材と、前記透明基材上に形成された透明酸化物層と、を備え、前記透明基材は、サファイア基材と、窒化アルミニウム基材と、窒化アルミニウム及び窒化ガリウムの混晶で構成された基材と、からなる群から選択されるいずれかの基材であり、前記透明酸化物層は、ＳｎＯ２を主成分とし、Ｔａ元素を含む金属酸化物からなり、前記金属酸化物のＴａ元素の量は、前記金属酸化物のＳｎ元素及びＴａ元素の和に対して０．８原子％以上７．０原子％以下である、深紫外光透過型透明電極付き基材。
【選択図】図１
【解決手段】透明基材と、前記透明基材上に形成された透明酸化物層と、を備え、前記透明基材は、サファイア基材と、窒化アルミニウム基材と、窒化アルミニウム及び窒化ガリウムの混晶で構成された基材と、からなる群から選択されるいずれかの基材であり、前記透明酸化物層は、ＳｎＯ２を主成分とし、Ｔａ元素を含む金属酸化物からなり、前記金属酸化物のＴａ元素の量は、前記金属酸化物のＳｎ元素及びＴａ元素の和に対して０．８原子％以上７．０原子％以下である、深紫外光透過型透明電極付き基材。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明基材と、前記透明基材上に形成された透明酸化物層と、を備え、
前記透明基材は、サファイア基材と、窒化アルミニウム基材と、窒化アルミニウム及び窒化ガリウムの混晶で構成された基材と、からなる群から選択されるいずれかであり、
前記透明酸化物層は、ＳｎＯ２を主成分とし、Ｔａ元素を含む金属酸化物からなり、
前記金属酸化物のＴａ元素の量は、前記金属酸化物のＳｎ元素及びＴａ元素の和に対して０．８原子％以上７．０原子％以下である、深紫外光透過型透明電極付き基材。
前記透明基材は、サファイア基材と、窒化アルミニウム基材と、窒化アルミニウム及び窒化ガリウムの混晶で構成された基材と、からなる群から選択されるいずれかであり、
前記透明酸化物層は、ＳｎＯ２を主成分とし、Ｔａ元素を含む金属酸化物からなり、
前記金属酸化物のＴａ元素の量は、前記金属酸化物のＳｎ元素及びＴａ元素の和に対して０．８原子％以上７．０原子％以下である、深紫外光透過型透明電極付き基材。
【請求項2】
前記透明酸化物層において、前記金属酸化物は、Ｓｎ元素に対して１．０原子％以上５．０原子％以下のＴａ元素を含む、請求項１に記載の深紫外光透過型透明電極付き基材。
【請求項3】
前記透明酸化物層のキャリア密度が４．５×１０２０ｃｍ－３以上である、請求項２に記載の深紫外光透過型透明電極付き基材。
【請求項4】
前記透明酸化物層は、前記金属酸化物のエピタキシャル層である、請求項１又は２に記載の深紫外光透過型透明電極付き基材。
【請求項5】
透明基材としてサファイア基材と、窒化アルミニウム基材と、窒化アルミニウム及び窒化ガリウムの混晶で構成された基材と、からなる群から選択されるいずれかの基材を準備する準備工程と、
Ｓｎ元素及びＴａ元素の量の和に対するＴａ元素の量が０．８原子％以上７．０原子％であるターゲットを前記透明基材に対向して配置し、物理気相成長法を行い、前記透明基材上に金属酸化物で構成された透明酸化物層を形成する、成膜工程と、を有する、深紫外光透過型透明電極付き基材の製造方法。
Ｓｎ元素及びＴａ元素の量の和に対するＴａ元素の量が０．８原子％以上７．０原子％であるターゲットを前記透明基材に対向して配置し、物理気相成長法を行い、前記透明基材上に金属酸化物で構成された透明酸化物層を形成する、成膜工程と、を有する、深紫外光透過型透明電極付き基材の製造方法。
【請求項6】
前記ターゲットは、ＳｎＯ２が主成分であり、前記Ｔａ元素の量が０．８原子％以上７．０原子％以下である、請求項５に記載の深紫外光透過型透明電極付き基材の製造方法。
【請求項7】
前記ターゲットは、前記Ｔａ元素の量が１．０原子％以上５．０原子％以下である、請求項５又は６に記載の深紫外光透過型透明電極付き基材の製造方法。
【請求項8】
前記成膜工程は、パルスレーザ堆積法により行う、請求項５又は６に記載の深紫外光透過型透明電極付き基材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、深紫外光透過型透明電極付き基材及び深紫外光透過型透明電極付き基材の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
タッチパネル、ディスプレイ等の表示デバイス、スマートウィンドウ等の調光デバイス、ＬＥＤ等の発光デバイス、太陽電池等の受光デバイス等には、透明導電性組成物を有する透明電極が用いられている。上記デバイスの普及に伴い、各用途に適した性質を有する透明導電性組成物の開発が求められている。例えば、紫外光デバイスの効率化のために、紫外光用の透明導電性組成物の開発が求められている。
【0003】
非特許文献１には、有機金属気相成長法（Metal Organic Chemical Vapor Deposition; MOCVD）法により、二酸化スズにタンタルがドープされた透明導電性組成物で構成された薄膜をｒ面サファイア基板上に形成することが開示されている。非特許文献１に開示された透明導電性組成物は、Ｓｎ元素に対するＴａ元素の割合が０～８原子％であり、Ｓｎ元素に対するＴａ元素の割合が０～８原子％であるときにキャリア密度が最大値３．０～４．０×１０２０ｃｍ－３であるとの結果が示されている。非特許文献１には、上記透明導電性組成物は、波長２８０～３２０ｎｍの紫外線（ＵＶ－Ｂ）に対して高い透過性を示すと開示されている。
【0004】
非特許文献２には、分子線エピタキシー（Molecular Beam Epitaxy）法により、二酸化スズにアンチモン（Ｓｂ）がドープされた透明導電性組成物で構成された薄膜をｒ面サファイア基板上に形成することが開示されている。非特許文献２には、上記透明導電性組成物が波長３００ｎｍ～４００ｎｍの紫外線に対して高い透過性を示すと開示されている。
【0005】
非特許文献３には、透明導電性組成物として（１１１）配向の酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide; ITO）を有する薄膜をMOCVD法によりｃ面サファイア基板上に形成することが開示されている。非特許文献３には、上記透明導電性組成物は、波長３１５～４００ｎｍの紫外線（ＵＶ－Ａ）、波長２８０～３１５ｎｍの紫外線（ＵＶ－Ｂ）における平均透過率がそれぞれ９４％、７４％であり、高い透過性を示すと開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】“UV-vis transparent conducting Ta-doped SnO2 epitaxial films grown by metal-organic chemical vapor deposition”, He et al., Mater. Res. Bull. (2019), doi: 10.1016/j.materresbull.2019.05.013
【非特許文献2】“Conductivity and transparency limits of Sb-doped SnO2 grown by molecular beam epitaxy”, Martinez-Gazoni et al., Phys. Rev. B (2018), doi:10.1103/PhysRevB.98.155308
【非特許文献3】“Highly ultraviolet transparent textured indium tin oxide thin films and the application in light emitting diodes”, Chen et al., Appl. Phys. Lett. (2017), doi:10.1063/1.4986452
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、また、非特許文献１～非特許文献３に開示された透明導電性組成物は、波長２８０ｎｍ以下の深紫外線（ＵＶ－Ｃ）に対する透過性が低かった。深紫外線は、殺菌、浄水、空気浄化といった作用が期待されており、近年、深紫外光の発光デバイスの外部量子効率ηextの向上が求められている。これに伴い、深紫外光の光取出し効率ηleeを向上するために深紫外線に対する透過性の高い透明電極付き基材が求められている。
【0008】
本発明は、上記事情に鑑みてなされた発明であり、深紫外線に対する透過性の高い、深紫外光透過型透明電極付き基材及び深紫外光透過型透明電極付き基材の製造方法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】
【0009】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を提供する。
【0010】
［１］本発明の一態様に係る深紫外光透過型透明電極付き基材は、透明基材と、前記透明基材上に形成された透明酸化物層と、を備え、前記透明基材は、サファイア基材と、窒化アルミニウム基材と、窒化アルミニウム及び窒化ガリウムの混晶で構成された基材と、からなる群から選択されるいずれかの基材であり、前記透明酸化物層は、ＳｎＯ２を主成分とし、Ｔａ元素を含む金属酸化物からなり、前記金属酸化物のＴａ元素の量は、前記金属酸化物のＳｎ元素及びＴａ元素の和に対して０．８原子％以上７．０原子％以下である。
【0011】
［２］上記［１］の深紫外光透過型透明電極付き基材は、前記透明酸化物層において、前記金属酸化物は、Ｓｎ元素に対して１．０原子％以上５．０原子％以下のＴａ元素を含んでいてもよい。
【0012】
［３］上記［１］又は［２］の深紫外光透過型透明電極付き基材において、前記透明酸化物層のキャリア密度は、４．５×１０２０ｃｍ－３以上であってもよい。
【0013】
［４］上記［１］～［３］の深紫外光透過型透明電極付き基材において、前記透明酸化物層は、前記金属酸化物のエピタキシャル層であってもよい。
【0014】
［５］本発明の一態様に係る深紫外光透過型透明電極付き基材の製造方法は、透明基材としてサファイア基材と、窒化アルミニウム基材と、窒化アルミニウム及び窒化ガリウムの混晶で構成された基材と、からなる群から選択されるいずれかの基材を準備する準備工程と、Ｓｎ元素及びＴａ元素の量の和に対するＴａ元素の量が０．８原子％以上７．０原子％であるターゲットを前記透明基材に対向して配置し、物理気相成長法を行い、前記透明基材上に金属酸化物で構成された透明酸化物層を形成する、成膜工程と、を有する。
【0015】
［６］上記［５］の深紫外光透過型透明電極付き基材の製造方法において、前記ターゲットは、ＳｎＯ２が主成分であり、前記Ｔａ元素の量が０．８原子％以上７．０原子％以下であってもよい。
【0016】
［７］上記［５］又は［６］の深紫外光透過型透明電極付き基材の製造方法において、前記ターゲットは、前記Ｔａ元素の量が１．０原子％以上５．０原子％以下であってもよい。
【0017】
［８］上記［５］～［７］のいずれかの深紫外光透過型透明電極付き基材の製造方法において、前記成膜工程は、パルスレーザ堆積法により行ってもよい。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、構成元素の少ない透明導電性組成物を備え、深紫外線に対する透過性の高い、深紫外光透過型透明電極及び深紫外光透過型透明電極の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の一実施形態に係る深紫外光透過型透明電極付き基材の構成の一例を示す断面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る深紫外光透過型透明電極付き基材の製造方法を説明する図であって、ＰＬＤ法により成膜工程を行う様子を示す図である。
【図4】実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材のＸ線回折パターンである。
【図5】図５（ａ）は、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材の抵抗率を示すグラフであり、図５（ｂ）は、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材のキャリア密度を示すグラフであり、図５（ｃ）は、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材の電子移動度を示すグラフである。
【図6】実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材の内部透過率のスペクトルを示すグラフである。
【図7】実施例１－４及び実施例２の深紫外光透過型透明電極付き基材の透過率、反射率及び内部透過率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合がある。このため、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっている場合がある。
【0021】
［紫外光透過型透明電極付き基材］
図１は、本発明の一実施形態に係る深紫外光透過型透明電極付き基材の構成の一例を示す断面図である。図１に示される透明電極付き基材１０は、透明基材１及び透明基材１上に形成された透明酸化物層２を備える光学積層体である。透明電極付き基材１０は、透明基材１及び透明酸化物層２からなることが好ましい。
図１は、本発明の一実施形態に係る深紫外光透過型透明電極付き基材の構成の一例を示す断面図である。図１に示される透明電極付き基材１０は、透明基材１及び透明基材１上に形成された透明酸化物層２を備える光学積層体である。透明電極付き基材１０は、透明基材１及び透明酸化物層２からなることが好ましい。
【0022】
（透明基材）
透明基材１は、透明電極付き基材１０の土台となる基材である。透明基材１は、サファイア基材と、窒化アルミニウム基材と、窒化アルミニウム及び窒化ガリウムの混晶で構成された基材と、からなる群から選択されるいずれかの基材である。本実施形態に係る紫外光透過型透明電極付き基材がＬＥＤとして活用される場合、透明基材１は、窒化アルミニウム基材、或いは、窒化アルミニウム及び窒化ガリウムの混晶を主成分として含み、透明酸化物層２は、素子の一部である透明基材１上に形成される。透明基材としては、ａ面、ｃ面、ｒ面、ｍ面の何れのものを用いてもよい。透明基材１は、透明酸化物層２と接する基材であり、透明基材１のうち、透明酸化物層２と反対側の面に深紫外光に対する透過性の高い他の基材が設けられていてもよい。例えば、透明基材１が窒化アルミニウム基材である場合、当該窒化アルミニウム基材は、サファイア基材上に形成されていてもよい。例えば、窒化アルミニウム基材がａ面サファイア基材又はｃ面サファイア基材上に形成されていてもよい。同様に、透明基材１がサファイア基材である場合、当該サファイア基材は、窒化アルミニウム基材上に形成されていてもよい。例えば、ｃ面サファイア基材がｃ面窒化アルミニウム基材上に形成されていてもよい。
透明基材１は、透明電極付き基材１０の土台となる基材である。透明基材１は、サファイア基材と、窒化アルミニウム基材と、窒化アルミニウム及び窒化ガリウムの混晶で構成された基材と、からなる群から選択されるいずれかの基材である。本実施形態に係る紫外光透過型透明電極付き基材がＬＥＤとして活用される場合、透明基材１は、窒化アルミニウム基材、或いは、窒化アルミニウム及び窒化ガリウムの混晶を主成分として含み、透明酸化物層２は、素子の一部である透明基材１上に形成される。透明基材としては、ａ面、ｃ面、ｒ面、ｍ面の何れのものを用いてもよい。透明基材１は、透明酸化物層２と接する基材であり、透明基材１のうち、透明酸化物層２と反対側の面に深紫外光に対する透過性の高い他の基材が設けられていてもよい。例えば、透明基材１が窒化アルミニウム基材である場合、当該窒化アルミニウム基材は、サファイア基材上に形成されていてもよい。例えば、窒化アルミニウム基材がａ面サファイア基材又はｃ面サファイア基材上に形成されていてもよい。同様に、透明基材１がサファイア基材である場合、当該サファイア基材は、窒化アルミニウム基材上に形成されていてもよい。例えば、ｃ面サファイア基材がｃ面窒化アルミニウム基材上に形成されていてもよい。
【0023】
透明基材１がｃ面配向していることで、透明基材１上に物理気相成長した透明酸化物層２は、透明基材１の配向性を引き継ぎ、ｃ面成長する。
【0024】
透明基材１は、上記基材で構成されていることで、深紫外光に対して高い透過性を示す。透明基材１は、平坦形状の基板に限定されず、湾曲した形状を有する基板であってもよく、可撓性の高い所謂フレキシブル基板であってもよい。
【0025】
透明基材１の厚みは、任意に設定できるが、例えば、４０μｍ以上１０００μｍ以下である。透明基材１は、ロールに巻き上げ及び巻出し可能な基材であることが好ましい。透明基材１がロールに巻き上げ及び巻出し可能な基材であると、透明基材１の厚みが上記範囲内であることで、透明電極付き基材１０をロール・トゥ・ロール方式で製造することができ、高い生産性を実現できる。
【0026】
（透明酸化物層）
透明酸化物層２は、ＳｎＯ２を主成分とし、Ｔａ元素を含む金属酸化物からなり、金属酸化物のＴａ元素の量は、前記金属酸化物のＳｎ元素及びＴａ元素の和に対して０．８原子％以上７．０原子％以下である。透明酸化物層２を構成する金属酸化物は、一般式（１）により表される。
Ｓｎ１００－ｘＴａｘＯ２・・・（１）
（式中、ｘは、０．８≦ｘ≦７．０を満たす。）
透明酸化物層２は、ＳｎＯ２を主成分とし、Ｔａ元素を含む金属酸化物からなり、金属酸化物のＴａ元素の量は、前記金属酸化物のＳｎ元素及びＴａ元素の和に対して０．８原子％以上７．０原子％以下である。透明酸化物層２を構成する金属酸化物は、一般式（１）により表される。
Ｓｎ１００－ｘＴａｘＯ２・・・（１）
（式中、ｘは、０．８≦ｘ≦７．０を満たす。）
【0027】
上記金属酸化物において、Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素は、１．０原子％以上５．０原子％以下であることが好ましく、１．５原子％以上４．０原子％以下であることがより好ましく、２．０原子％以上３．０原子％以下であることがさらに好ましい。すなわち、上記式（１）において、ｘは、０．８≦ｘ≦７．０を満たし、１．０≦ｘ≦５．０を満たすことが好ましく、１．５≦ｘ≦４．０を満たすことがより好ましく、２．０≦ｘ≦３．０を満たすことがさらに好ましい。
【0028】
上記の通り、透明酸化物層２は、透明基材１の配向性を引き継いで形成される。透明酸化物層２は、上記金属酸化物のエピタキシャル層である。透明酸化物層２は、例えば、面直方向における方位が１種類であり、面内方向における方位が、基板を構成する結晶に応じて１種類～３種類となるように構成されている。
【0029】
透明酸化物層２の抵抗率は、例えば、１．０×１０－４Ω・ｃｍ以上５．０×１０－４Ω・ｃｍ以下であり、４．０×１０－４Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、３．０×１０－４Ω・ｃｍ以下であることがより好ましい。
【0030】
透明酸化物層２のキャリア密度は、例えば、２．８×１０２０ｃｍ－３以上であり、４．５×１０２０ｃｍ－３以上であることが好ましく、５．１×１０２０ｃｍ－３以上であることがより好ましく、６．０×１０２０ｃｍ－３以上であることがさらに好ましい。本実施形態に係る透明電極付き基材１０に備えられる透明酸化物層２は、後述する製造方法により製造されることで、ドーピングされたＴａ元素の量に対するキャリア密度の量が高く、ドーピングされたＴａ元素が不活性となることが抑制されている。そのため、透明酸化物層２は、高い電気導電性を示す。
【0031】
透明酸化物層２の移動度は、例えば、１５ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１以上であり、２５ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１以上であることが好ましく、４０ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１以上であることがより好ましく、６０ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１以上であることがさらに好ましい。
【0032】
波長２８０ｎｍの深紫外線の透明酸化物層２に対する透過率は、３０％以上であり、３５％以上であることが好ましく、４０％以上であることがより好ましく、５０％以上であることがさらに好ましく、６０％以上であることが特に好ましい。
【0033】
透明酸化物層２の厚みは、例えば、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。
【0034】
透明電極付き基材１０の性能指数（Figure of Merit; FoM）は、式（２）で表される。式（２）中、ρは透明酸化物層２の抵抗率を表し、αは透明電極付き基材１０の吸収係数を表す。抵抗率ρは、式（２－１）、吸収係数αは、式（２－２）で求められる。式（２－１）および（２－２）中、Ｒは透明酸化物層２の電気抵抗を表し、ｔは膜厚、ｗは幅、ｌは電極間隔、Ｔは光透過率を表す。
FoM＝（ρ・α）－１・・・（２）
ρ＝Ｒ×ｔ×ｗ／ｌ・・・（２－１）
α＝－（ｌｏｇeＴ）／ｔ・・・（２－２）
FoM＝（ρ・α）－１・・・（２）
ρ＝Ｒ×ｔ×ｗ／ｌ・・・（２－１）
α＝－（ｌｏｇeＴ）／ｔ・・・（２－２）
【0035】
波長２８０ｎｍの深紫外光に対する透明電極付き基材１０のFoMは、例えば、０．０５以上であり、０．１以上であることが好ましい。
【0036】
［深紫外光透過型透明電極付き基材の製造方法］
以下、上記実施形態に係る深紫外光透過型透明電極付き基材を製造する方法について説明する。本発明の一実施形態に係る透明電極付き基材の製造方法は、透明基材としてサファイア基材と、窒化アルミニウム基材と、窒化アルミニウム及び窒化ガリウムの混晶で構成された基材と、からなる群から選択されるいずれかの基材を準備する準備工程、並びに、Ｓｎ元素及びＴａ元素の量の和に対するＴａ元素の量が０．８原子％以上７．０原子％であるターゲットを透明基材に対向して配置し、物理気相成長法を行い、透明基材上に金属酸化物で構成された透明酸化物層を形成する、成膜工程を有する。
以下、上記実施形態に係る深紫外光透過型透明電極付き基材を製造する方法について説明する。本発明の一実施形態に係る透明電極付き基材の製造方法は、透明基材としてサファイア基材と、窒化アルミニウム基材と、窒化アルミニウム及び窒化ガリウムの混晶で構成された基材と、からなる群から選択されるいずれかの基材を準備する準備工程、並びに、Ｓｎ元素及びＴａ元素の量の和に対するＴａ元素の量が０．８原子％以上７．０原子％であるターゲットを透明基材に対向して配置し、物理気相成長法を行い、透明基材上に金属酸化物で構成された透明酸化物層を形成する、成膜工程を有する。
【0037】
（準備工程）
先ず、ｃ面サファイア基材又はｃ面窒化アルミニウム基材を準備する。ｃ面サファイア基材又はｃ面窒化アルミニウム基材は、ｃ面配向しており、Ａｌ２Ｏ３又はＡｌＮで構成された基材を用いてもよい。また、ｃ面又はａ面配向したＡｌ２Ｏ３基材上にＡｌＮを成膜し、ｃ面サファイア基材上にｃ面窒化アルミニウム基材を形成してもよい。同様に、ｃ面配向したＡｌＮ基材上にＡｌ２Ｏ３を成膜し、ｃ面窒化アルミニウム基材上にｃ面サファイア基材を形成してもよい。
先ず、ｃ面サファイア基材又はｃ面窒化アルミニウム基材を準備する。ｃ面サファイア基材又はｃ面窒化アルミニウム基材は、ｃ面配向しており、Ａｌ２Ｏ３又はＡｌＮで構成された基材を用いてもよい。また、ｃ面又はａ面配向したＡｌ２Ｏ３基材上にＡｌＮを成膜し、ｃ面サファイア基材上にｃ面窒化アルミニウム基材を形成してもよい。同様に、ｃ面配向したＡｌＮ基材上にＡｌ２Ｏ３を成膜し、ｃ面窒化アルミニウム基材上にｃ面サファイア基材を形成してもよい。
【0038】
（成膜工程）
次いで、Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対して０．８原子％以上７．０原子％以下のＴａ元素を含むターゲットを透明基材に対向して配置し、物理気相成長（Physical Vapor Deposition; PVD）法を行い、前記透明基材上に金属酸 化物で構成された透明酸化物層を形成する。成膜工程は、例えば、スパッタリング法、パルスレーザ堆積（Pulse Laser Deposition）法、真空蒸着法といった物理気相成長法により行うことができ、パルスレーザ堆積法により行うことが好ましい。
次いで、Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対して０．８原子％以上７．０原子％以下のＴａ元素を含むターゲットを透明基材に対向して配置し、物理気相成長（Physical Vapor Deposition; PVD）法を行い、前記透明基材上に金属酸 化物で構成された透明酸化物層を形成する。成膜工程は、例えば、スパッタリング法、パルスレーザ堆積（Pulse Laser Deposition）法、真空蒸着法といった物理気相成長法により行うことができ、パルスレーザ堆積法により行うことが好ましい。
【0039】
図２は、本発明の一実施形態に係る深紫外光透過型透明電極付き基材の製造方法を説明する図であって、ＰＬＤ法により成膜工程を行う様子を示す図である。ＰＬＤ法は、例えば、パルスレーザ堆積装置（ＰＬＤ装置）５０を用いて行う。パルスレーザ堆積装置５０は、例えば、真空チャンバ４０の内部に、試料設置台２０及びターゲット設置台２１を備える。
【0040】
試料設置台２０には、透明基材１が設置される。透明基材１は、透明酸化物層が積層される面が後述するターゲットＴと対向するように配置される。ターゲット設置台２１には、ターゲットＴが設置される。ターゲットＴは、Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が０．８原子％以上７．０原子％以下となるように秤量された基材である。ターゲットにおけるＳｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量は、１．０原子％以上５．０原子％以下であることが好ましく、１．５原子％以上４．０原子％以下であることがより好ましく、２．０原子％以上３．０原子％以下であることがさらに好ましい。ターゲットは、例えば、ＳｎＯ２にＴａ元素が所定の量ドーピングされた基材である。
【0041】
パルスレーザ堆積装置５０は、例えば、真空チャンバ４０内を減圧する排気装置３１及び真空チャンバ４０内にガスを供給する供給装置３２と接続されている。排気装置３１は、例えば、真空ポンプである。ＰＬＤ法では、例えば、排気装置３１により真空チャンバ４０内が真空引きされる。次いで、真空チャンバ４０内が所定の雰囲気となるように、供給装置３２から所定のガスが供給され、排気装置３１により真空チャンバ４０内が所定の気圧となるように調整される。真空チャンバ４０内は、例えば、酸素ラジカル供給下、或いは、オゾンやＮ２Ｏ等の酸化性ガス供給下となるように調整される。真空チャンバ４０の内部は、例えば、酸素分圧が０．１ｍＴｏｒｒ～１Ｔｏｒｒとなるように調整され、成膜レートの観点から１ｍＴｏｒｒ～５０ｍＴｏｒｒとなるように調整されていることが好ましい。
【0042】
パルスレーザ堆積装置５０では、不図示の集光レンズにより集光されたパルスレーザＬがターゲットＴ表面に照射される。これにより、ターゲットＴの構成粒子を叩き出し、若しくは蒸発させてプルームを発生させる。プルームに含まれるターゲットＴの構成粒子が透明基材１に堆積することで、透明基材１表面に透明酸化物層２が形成される。
【0043】
成膜工程は、例えば、透明基材１を加熱しながら行う。透明基材１の加熱温度は、例えば２００℃以上９００℃以下であり、３００℃以上７００℃以下であることが好ましく、４５０℃以上６５０℃以下であることがより好ましい。透明基材１の加熱は、不図示の赤外線レーザ（ＩＲレーザ）により加熱していてもよく、抵抗加熱等により加熱していてもよい。
【0044】
ターゲットＴは、ペレット状であってもよく、粉体であってもよい。
【0045】
図１では、ターゲットＴが一つだけ設けられる例を示したが、ターゲットＴは、複数個設けられていてもよい。ターゲットＴが複数個設けられる場合、複数個のターゲットにおけるＳｎ元素及びＴａ元素の量に対するＴａ元素の量が０．８原子％以上７．０原子％以下となるように調整されていてればよく、１．０原子％以上５．０原子％以下となるように調整されていることが好ましく、１．５原子％以上４．０原子％以下となるように調整されていることがより好ましく、２．０原子％以上３．０原子％以下となるように調整されていることがさらに好ましい。
【0046】
上記実施形態によれば、構成元素の少ない透明導電性組成物を備える透明酸化物層２が形成される。上記実施形態に係る透明導電性組成物は、母材であるＳｎＯ２に対し、Ｔａを高濃度にドーピングすることでキャリア電子が導入され、キャリア電子濃度の増大に伴うＢｕｒｓｔｅｉｎ－Ｍｏｓｓシフトにより、深紫外線に対する透過性が向上する。上記実施形態に係る透明導電性組成物は、キャリア電子濃度が高くなるように形成されているため、際立って大きなＢｕｒｓｔｅｉｎ－Ｍｏｓｓシフトが実現され、深紫外光に対する透過性が高い。
【0047】
図３（ａ）は、ＳｎＯ２のバンド構造を模式的に示す図であり、図３（ｂ）は、本実施形態に係る透明導電性組成物のバンド構造を模式的に示す図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）を用いてＢｕｒｓｔｅｉｎ－Ｍｏｓｓシフトについて説明する。図３（ａ）に示される通り、ＳｎＯ２は、価電子帯ＶＢ及び伝導帯ＣＢ間の禁制帯のエネルギーギャップがＥｇである。一方で、図３（ｂ）に示される通り、ＳｎＯ２にＴａがドーピングされてキャリア密度が高くなると、キャリア電子が伝導帯底部を占有することにより見かけのバンドギャップ（光学ギャップ）が大きくなる。
【0048】
上記実施形態に係る深紫外光透過型透明電極付き基材は、表示デバイス、調光デバイス及び発光デバイスに好適なものである。具体的には、紫外光を発光するＬＥＤ、特にＵＶ－Ａ，ＵＶ－ＢだけでなくＵＶ－Ｃ（深紫外光）を発光するＬＥＤに適した深紫外光用の透明電極付き基材として活用できる。
【実施例0049】
以下、本発明の実施例を説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されるものではない。
【0050】
［実施例１］
先ず、準備工程として透明基材であるｃ面窒化アルミニウム基材を有機溶剤で洗浄することにより準備した。準備したｃ面窒化アルミニウム基材は、平坦形状であり、その厚みは０．５ｍｍ程度である。
先ず、準備工程として透明基材であるｃ面窒化アルミニウム基材を有機溶剤で洗浄することにより準備した。準備したｃ面窒化アルミニウム基材は、平坦形状であり、その厚みは０．５ｍｍ程度である。
【0051】
次いで、成膜工程として、ＰＬＤ法によりｃ面窒化アルミニウム基材上に透明酸化物層を形成した。ターゲットは、以下の手順によりＳｎ元素及びＴａ元素の和に対して１原子％のＴａ元素を含むターゲットのペレットを用意した。
【0052】
Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対して１原子％のＴａ元素を含むように、Ｔａ２Ｏ５とＳｎＯ２の粉末を秤量して混合し、成形した後大気中で加熱焼成してターゲットを作製した。
【0053】
このターゲットをＰＬＤ装置の真空チャンバ内のターゲット設置台に設置した。また、該ターゲットと対向するようにｃ面サファイア基材を試料設置台に設置した。試料設置台は、設置された基材を赤外線レーザにより加熱できるように構成されている。
【0054】
上記ＰＬＤ装置を用い、真空チャンバ内が酸素ラジカル供給下となるように調整し、酸素分圧が５ｍＴｏｒｒとなるように調整した。赤外線レーザにより、透明基材の温度が５００℃となるように加熱し、レーザ導入口からターゲット表面にＫｒＦエキシマーレーザ（パルス幅約２０ｎｓ）を照射することにより、透明基材上に透明酸化物層を形成し、深紫外光透過型透明電極付き基材を作製した。
【0055】
以下、上記手順で作製した、Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対して１原子％のＴａ元素を含む透明導電性組成物を形成した深紫外光透過型透明電極付き基材を実施例１－１とも称する。
【0056】
（実施例１－２）
Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が１．５原子％のターゲットを用いた点を除き、実施例１－１と同様の方法で深紫外光透過型透明電極付き基材を作製した。
Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が１．５原子％のターゲットを用いた点を除き、実施例１－１と同様の方法で深紫外光透過型透明電極付き基材を作製した。
【0057】
（実施例１－３）
Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が２原子％のターゲットを用いた点を除き、実施例１－１と同様の方法で深紫外光透過型透明電極付き基材を作製した。
Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が２原子％のターゲットを用いた点を除き、実施例１－１と同様の方法で深紫外光透過型透明電極付き基材を作製した。
【0058】
（実施例１－４）
Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が３原子％のターゲットを用いた点を除き、実施例１－１と同様の方法で深紫外光透過型透明電極付き基材を作製した。
Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が３原子％のターゲットを用いた点を除き、実施例１－１と同様の方法で深紫外光透過型透明電極付き基材を作製した。
【0059】
（実施例１－５）
Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が５原子％のターゲットを用いた点を除き、実施例１－１と同様の方法で深紫外光透過型透明電極付き基材を作製した。
Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が５原子％のターゲットを用いた点を除き、実施例１－１と同様の方法で深紫外光透過型透明電極付き基材を作製した。
【0060】
（比較例１）
Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が０．３原子％のターゲットを用いた点を除き、実施例１－１と同様の方法で電極付き基材を作製した。
Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が０．３原子％のターゲットを用いた点を除き、実施例１－１と同様の方法で電極付き基材を作製した。
【0061】
（比較例２）
Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が０．６原子％のターゲットを用いた点を除き、実施例１－１と同様の方法で電極付き基材を作製した。
Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が０．６原子％のターゲットを用いた点を除き、実施例１－１と同様の方法で電極付き基材を作製した。
【0062】
（比較例３）
Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が１０原子％のターゲットを用いた点を除き、実施例１－１と同様の方法で電極付き基材を作製した。
Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が１０原子％のターゲットを用いた点を除き、実施例１－１と同様の方法で電極付き基材を作製した。
【0063】
［構成相の分析］
実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材に対して、Ｘ線回折法（X-Ray Diffraction；XRD）を行うことにより、構成相を分析した。Ｘ線回折法による構成相の分析は、以下の条件で行った。
・Ｘ線源：Ｃｕ Ｋα線（出力：４０ｋＶ、電流：４０ｍＡ）
・走査範囲：２θ＝２０°～９０°
・ステップ時間：０．２ｓ／ｓｔｅｐ
・スキャンスピード：６°／ｍｉｎ
・ステップ幅：０．０２°
・検出器：半導体アレイ検出器
実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材に対して、Ｘ線回折法（X-Ray Diffraction；XRD）を行うことにより、構成相を分析した。Ｘ線回折法による構成相の分析は、以下の条件で行った。
・Ｘ線源：Ｃｕ Ｋα線（出力：４０ｋＶ、電流：４０ｍＡ）
・走査範囲：２θ＝２０°～９０°
・ステップ時間：０．２ｓ／ｓｔｅｐ
・スキャンスピード：６°／ｍｉｎ
・ステップ幅：０．０２°
・検出器：半導体アレイ検出器
【0064】
図４は、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材のＸ線回折パターンである。図４において、記号＊が示されている箇所は、基材の構成相に基づくピークである。
【0065】
いずれの試料においても、基材の構成相に基づくピークの他に確認されるピークは、ＳｎＯ２（２００）のピーク及びＳｎＯ２（４００）のピークであり、基材上にＳｎＯ２を母材とする層がエピタキシャル成長していることが確認された。
【0066】
［抵抗率・キャリア密度・移動度の測定］
実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材の抵抗率・キャリア密度・移動度を以下の手順で測定した。
実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材の抵抗率・キャリア密度・移動度を以下の手順で測定した。
【0067】
（抵抗率）
抵抗率の測定は、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材に対し、４端子法で電気抵抗を測定することにより行った。図５（ａ）は、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材の抵抗率を示すグラフである。
抵抗率の測定は、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材に対し、４端子法で電気抵抗を測定することにより行った。図５（ａ）は、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材の抵抗率を示すグラフである。
【0068】
図５（ａ）において横軸は、Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量（原子％）を表し、縦軸は、抵抗率（Ω・ｃｍ）を表す。図５（ａ）には、Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量（原子％）の低いものから順に、比較例１、比較例２、実施例１－１、実施例１－２、実施例１－３、実施例１－４、実施例１－５及び比較例３の結果がプロットされている。図５（ａ）に示される結果より、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材は、室温において０．０００４（Ω・ｃｍ）以下の優れた導電性を示し、実施例１－１～実施例１－４は、０．０００３（Ω・ｃｍ）以下の特に優れた導電性を示すことが確認された。
【0069】
また、上記抵抗率を透明酸化物層の厚みで除することにより、透明酸化物層のシート抵抗を算出した。透明酸化物層の厚みは、触針式段差計を用いて測定した。
【0070】
（キャリア密度）
キャリア密度の測定は、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材に対し、ホール効果測定および4端子電気抵抗測定することにより行った。図５（ｂ）は、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材のキャリア密度を示すグラフである。
キャリア密度の測定は、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材に対し、ホール効果測定および4端子電気抵抗測定することにより行った。図５（ｂ）は、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材のキャリア密度を示すグラフである。
【0071】
図５（ｂ）における横軸は、図５（ａ）における横軸同様であり、図５（ｂ）における縦軸は、キャリア密度（ｃｍ－３）を表す。図５（ｂ）には、ドーピングしたＴａ原子１つにつき電子が１つ放出された場合の理想的な直線が破線で示されている。破線は、ＳｎＯ２結晶の格子体積およびＴａドープ量から計算したＴａ原子の数密度に基づいている。図５（ｂ）に示される通り、実施例１－１、実施例１－２及び実施例１－３は、破線上に載っており、理想的なキャリア密度となっていることが確認された。特に、実施例１－２～実施例１－５は、４．０×１０２０（ｃｍ－３）以上のキャリア密度を示し、実施例１－３～実施例１－５は、５．０×１０２０（ｃｍ－３）以上のキャリア密度を示した。実施例１－４、実施例１－５及び比較例３は、キャリア密度が破線の値を下回っており、キャリア密度は、６．５×１０２０（ｃｍ－３）程度で飽和すると考えられる。尚、実施例１－１，実施例１－２，実施例１－３，実施例１－４，実施例１－５のキャリア密度（×１０２０ｃｍ－３）は、それぞれ、２．９，４．２，５．１，６．１，６．２であった。また、比較例１，比較例２，比較例３のキャリア密度（×１０２０ｃｍ－３）は、１．０、１．７，４．０であった。
【0072】
（移動度）
移動度の測定は、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材に対し、ホール効果測定および4端子電気抵抗測定することにより行った。図５（ｃ）は、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材の電子移動度を示すグラフである。図５（ｃ）における縦軸は、移動度（ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１）を表す。図５（ｃ）に示される通り、実施例１－１～実施例１－５は、２０（ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１）以上の移動度を示し、実施例１－１～実施例１－４は、４０（ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１）以上の移動度を示し、実施例１－３は５０（ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１）以上の移動度を示した。
移動度の測定は、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材に対し、ホール効果測定および4端子電気抵抗測定することにより行った。図５（ｃ）は、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材の電子移動度を示すグラフである。図５（ｃ）における縦軸は、移動度（ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１）を表す。図５（ｃ）に示される通り、実施例１－１～実施例１－５は、２０（ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１）以上の移動度を示し、実施例１－１～実施例１－４は、４０（ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１）以上の移動度を示し、実施例１－３は５０（ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１）以上の移動度を示した。
【0073】
［内部透過率測定］
実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材に対して、分光光度計（日本分光製、型番：Ｖ－６７０）を用いて積層方向における透過率Ｔ％及び反射率Ｒ％のスペクトルを測定した。また、上記透過率Ｔ及び反射率のスペクトルに基づき、｛Ｔ／（１００－Ｒ）｝×１００を計算することにより電極付き基材の内部透過率τ％のスペクトルを算出した。
実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材に対して、分光光度計（日本分光製、型番：Ｖ－６７０）を用いて積層方向における透過率Ｔ％及び反射率Ｒ％のスペクトルを測定した。また、上記透過率Ｔ及び反射率のスペクトルに基づき、｛Ｔ／（１００－Ｒ）｝×１００を計算することにより電極付き基材の内部透過率τ％のスペクトルを算出した。
【0074】
図６は、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材及び比較例１～比較例３の電極付き基材の内部透過率のスペクトルを示すグラフである。図６に示される通り、実施例１－１～実施例１－５は、波長２８０ｎｍ以下の深紫外領域においても高い透過性を示すことが確認された。例えば、波長２８０ｎｍの深紫外光に対して、実施例１－１～実施例１－５の内部透過率は３５％以上であり、実施例１－２～実施例１－５の内部透過率は４０％以上であり、実施例１－４及び実施例１－５の内部透過率は、６０％以上であった。
【0075】
（実施例２）
透明基材の温度が６００℃となるように加熱した点を除き、実施例１－４と同様の方法で深紫外光透過型透明電極付き基材を作製した。すなわち、実施例２では、ターゲットにおけるＳｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量を３原子％とした。
透明基材の温度が６００℃となるように加熱した点を除き、実施例１－４と同様の方法で深紫外光透過型透明電極付き基材を作製した。すなわち、実施例２では、ターゲットにおけるＳｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量を３原子％とした。
【0076】
（実施例３）
透明基材をＡｌ２Ｏ３からなるものに変更した点を除き、実施例２と同様の方法で深紫外光透過型透明電極付き基材を作製した。すなわち、実施例３では、透明基材としてｃ面サファイアを用い、ターゲットにおけるＳｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量を３原子％とし、成膜工程時の透明基材を加熱する温度を６００℃とした。
透明基材をＡｌ２Ｏ３からなるものに変更した点を除き、実施例２と同様の方法で深紫外光透過型透明電極付き基材を作製した。すなわち、実施例３では、透明基材としてｃ面サファイアを用い、ターゲットにおけるＳｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量を３原子％とし、成膜工程時の透明基材を加熱する温度を６００℃とした。
【0077】
（比較例４）
比較例４は、非特許文献１に開示された電極付き基材に関する実験データである。すなわち、比較例４は、α－Ａｌ２Ｏ３（０１２）配向基板に対し、ＭＯＣＶＤ法により、（１０１）配向のＴａドープＳｎＯ２薄膜を形成し、電極付き基材を作製した実験データである。
比較例４は、非特許文献１に開示された電極付き基材に関する実験データである。すなわち、比較例４は、α－Ａｌ２Ｏ３（０１２）配向基板に対し、ＭＯＣＶＤ法により、（１０１）配向のＴａドープＳｎＯ２薄膜を形成し、電極付き基材を作製した実験データである。
【0078】
比較例４として、原料ガス中のＳｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が４％にされているもの、６％にされているもの、８％にされているものを後述する図８に示す。
【0079】
比較例４－１は、Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が４％である実験データに対応する。
比較例４－２は、Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が６％である実験データに対応する。
比較例４－３は、Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が８％である実験データに対応する。
比較例４－２は、Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が６％である実験データに対応する。
比較例４－３は、Ｓｎ元素及びＴａ元素の和に対するＴａ元素の量が８％である実験データに対応する。
【0080】
（比較例５）
比較例５は、非特許文献２に開示された電極付き基材に関するデータである。すなわち、比較例５は、ｒ面Ａｌ２Ｏ３基板に対して、（１０１）配向のＳｂドープＳｎＯ２薄膜を形成し、電極付き基材を作製した実験データである。比較例５は、Ｓｎ元素及びＳｂ元素の和に対するＳｂ元素の量が０．０１４となるように調整されている。
比較例５は、非特許文献２に開示された電極付き基材に関するデータである。すなわち、比較例５は、ｒ面Ａｌ２Ｏ３基板に対して、（１０１）配向のＳｂドープＳｎＯ２薄膜を形成し、電極付き基材を作製した実験データである。比較例５は、Ｓｎ元素及びＳｂ元素の和に対するＳｂ元素の量が０．０１４となるように調整されている。
【0081】
（比較例６）
比較例６は、非特許文献３に開示された電極付き基材に関する実験データである。すなわち、比較例６は、ｃ面Ａｌ２Ｏ３基板に対し、ＭＯＣＶＤ法により（１１１）配向ＳｎドープＩｎ２Ｏ３薄膜、所謂ＩＴＯ薄膜を形成し、電極付き基材を作製した実験データである。
比較例６は、非特許文献３に開示された電極付き基材に関する実験データである。すなわち、比較例６は、ｃ面Ａｌ２Ｏ３基板に対し、ＭＯＣＶＤ法により（１１１）配向ＳｎドープＩｎ２Ｏ３薄膜、所謂ＩＴＯ薄膜を形成し、電極付き基材を作製した実験データである。
【0082】
［内部透過率の測定］
実施例１の透明電極付き基材に対する内部透過率の測定方法と同様の方法で、実施例２及び実施例３の透明電極付き基材の内部透過率を測定した。
実施例１の透明電極付き基材に対する内部透過率の測定方法と同様の方法で、実施例２及び実施例３の透明電極付き基材の内部透過率を測定した。
【0083】
［シート抵抗の測定］
実施例１と同様の方法で、実施例２及び実施例３の透明電極付き基材における透明酸化物層の抵抗率、厚みを測定し、実施例２及び実施例３の透明電極付き基材のシート抵抗を算出した。
実施例１と同様の方法で、実施例２及び実施例３の透明電極付き基材における透明酸化物層の抵抗率、厚みを測定し、実施例２及び実施例３の透明電極付き基材のシート抵抗を算出した。
【0084】
図８（ａ）は、波長２８０ｎｍにおける実施例１－１～実施例１－５及び比較例１～比較例６の電極付き基材のシート抵抗及び内部透過率を示すグラフであり、図８（ｂ）は、波長２６０ｎｍにおける実施例１－１～実施例１－５及び比較例１～比較例６の電極付き基材のシート抵抗及び内部透過率を示すグラフである。図８（ａ）及び図８（ｂ）において、比較例４～比較例６の電極付き基材の内部透過率及び該電極付き基材の基板上に積層した酸化物層のシート抵抗は、非特許文献に記載のものをプロットした。
【0085】
図８（ａ）及び図８（ｂ）には、透明電極付き基材の性能指数（ＦｏＭ）が破線で示されている。性能指数（ＦｏＭ）は、下記式（２）で表される。
FoM＝（ρ・α）－１・・・（２）
式（２）において、ρは透明酸化物層の抵抗率を表し、αは透明電極付き基材の吸収係数を表す。吸収係数αは、内部透過率と膜厚ｔからτ＝ｅｘｐ（－αｔ）の式により算出される。性能指数（ＦｏＭ）が同程度であるものは、透明電極として同程度の性能を有すると言える。
FoM＝（ρ・α）－１・・・（２）
式（２）において、ρは透明酸化物層の抵抗率を表し、αは透明電極付き基材の吸収係数を表す。吸収係数αは、内部透過率と膜厚ｔからτ＝ｅｘｐ（－αｔ）の式により算出される。性能指数（ＦｏＭ）が同程度であるものは、透明電極として同程度の性能を有すると言える。
【0086】
図８（ａ）に結果が示される通り、実施例１－１～実施例１－５、実施例２及び実施例３の深紫外光透過型透明電極付き基材は、Ａｌ２Ｏ３基板に対してＭＯＣＶＤ法によりＴａドープＳｎＯ２薄膜が形成された比較例４の電極付き基材と比べ、シート抵抗が同程度であり、波長２８０ｎｍ及び２６０ｎｍの深紫外光に対して格段に優れた透過性を示すことが確認された。そのため、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材は、比較例４－１～比較例４－３の電極付き基材と比べ、性能指数（ＦｏＭ）に優れている。また、波長２８０ｎｍにおける測定結果の何れもＦｏＭは、０．５以下の値であった。
【0087】
一方で、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材は、比較例５及び比較例６の電極付き基材と比べ、シート抵抗が低く、優れた導電性を示す。また、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材は、比較例５及び比較例６の電極付き基材と比べ、波長２８０ｎｍ及び２６０ｎｍの深紫外光に対して格段に優れた透過性を示すことが確認された。従って、実施例１－１～実施例１－５の深紫外光透過型透明電極付き基材は、比較例５及び比較例６の電極付き基材と比べ、性能指数（ＦｏＭ）に優れている。
【符号の説明】
【0088】
１：透明基材、２：透明酸化物層、１０：透明電極付き基材、
２０：試料設置台、２１：ターゲット設置台、３１：排気装置、３２：供給装置、
４０：真空チャンバ、５０：パルスレーザ堆積装置、
Ｔ：ターゲット、Ｌ：パルスレーザ
２０：試料設置台、２１：ターゲット設置台、３１：排気装置、３２：供給装置、
４０：真空チャンバ、５０：パルスレーザ堆積装置、
Ｔ：ターゲット、Ｌ：パルスレーザ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】