無電解めっき法による超平滑・超薄膜設計のための微細構造の精密制御

• Project/Area Number: 10750513
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Structural/Functional materials
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 松原 浩 長岡技術科学大学, 分析計測センター, 助教授 (00202325)
• Project Period (FY): 1998 – 1999
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1999)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 1999: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000); Fiscal Year 1998: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 無電解めっき / 触媒化プロセス / 初期析出過程 / 微細構造制御 / 初期折出過程

Research Abstract

機能性薄膜の作製法として高いポテンシャルを持っている無電解めっき法による機能性めっき膜形成時の、核発生と成長のプロセスを解明するため、触媒核の密度や活性、めっき膜中の微量元素導入と膜の粒子性との関連に注目した検討を行い、無電解めっき法による超平滑膜、超薄膜作成のための設計指針を得る事を目的として立案されている本研究のうち、本年度は昨年度の研究成果にもとづき、種々の触媒化プロセスの比較、膜の初期析出におよぼすめっき膜側の因子等を検討し、初期析出形態をモデル化し、めっき膜の微細構造の制御指針を得ることを目的とする以下の検討を行った。
まず触媒化プロセスの違いが初期析出速度にどのように影響を及ぼすか検討した。濃度の異なる触媒化処理液や蒸着して作製した触媒核について初期析出速度に及ぼす影響を調べたところ、触媒核の密度が高いと思われる条件で、大きな初期析出速度が得られる事がわかった。
次に核成長抑制因子の検討として、PやBといった不純物元素の含有量を変化させた無電解めっき膜について前項と同様の検討を行ったところ、不純物元素の含有量が少ない場合に大きな初期析出速度が得られる事がわかった。
以上の検討で得られた初期析出膜の形態のモデル化を試みたところ、触媒化プロセスや不純物元素の含有量の違いはあまり形態に反映されないことがわかった。
本研究より、高機能めっき薄膜を得るための最も本質的要素である、超平滑膜、超薄膜作成のための微細構造の制御指針としては、めっき触媒核を緻密に微細に付与することが最も重要である事が明らかとなった。