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微重力反応性プラズマ中の微粒子成長

Research Project

Project/Area Number 15654082
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Plasma science
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

渡辺 征夫  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院・電子デバイス工学部門, 教授 (80037902)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 白谷 正治  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院・電子デバイス工学部門, 助教授 (90206293)
古閑 一憲  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院・電子デバイス工学部門, 助手 (90315127)
Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2003: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Keywords微重力 / プラズマプロセス / 結晶シリコンナノ微粒子 / プラズマスパッタリング / ナノ構造制御 / カーボン微粒子 / スパッタリング / 収率 / 自己組織化
Research Abstract

本研究は,中性ナノ粒子の存在位置・滞在時間が拡散でのみ決定される「微重力反応性プラズマ」中でのナノ粒子の発生・成長機構を,特にナノ粒子の構造形成過程に焦点を絞り,実験的に明らかにすることを目的としている.
今年度は,結晶シリコンナノ粒子の付着確率と輸送効率について明らかにするため,一次元ガス流において結晶シリコンナノ粒子作製を行った.気相中で発生した微粒子を捕集して透過型電子顕微鏡で観察した結果,サイズが2nm以上の単結晶シリコンナノ粒子の付着確率はほぼ100%であることが明らかになった.また,輸送効率は,ガス流速とナノ粒子の拡散速度に支配されており,重力はほとんど影響を及ぼさないことが明らかになった.
また,他の材料への展開を目的として,カーボン微粒子の発生・成長機構について明らかにするため,重力下におけるカーボン壁と水素プラズマ相互作用による微粒子発生についても実験を行った.その結果,ナノメートルサイズのカーボン微粒子が大量に生成していること,カーボン壁の構造の違いにより生成量が変化することを明らかにした.
ナノ粒子の付着確率及び輸送効率を明らかにすることは,ナノ微粒子を構造材としたナノ構造形成という,新しいプラズマプロセスへの展開への足がかりになると考えられる.

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (3 results) Publications (1 results)

  • [Journal Article] Nano-particle formation due to interaction between H_2 plasma and carbon wall2005

    • Author(s)
      Kazunori Koga, Yasuhiro Kitamura, Masaharu SHiratani, Yukio Watanabe, Akio Komori
    • Journal Title

      Thin Solid Films (in press)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Production of crystalline Si nano-clusters using pulsed H_2+SiH_4 VHF discharges2005

    • Author(s)
      Tomohide Kakeya, Kazunori Koga, Masaharu Shiratani, Yukio Watanabe, Michio Kondo
    • Journal Title

      Thin Solid Films (in oress)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Si Nano-Particles Formed in Plasmas under Microgravity and One G Conditions2004

    • Author(s)
      Masaharu Shiratani, T.Kakeya, K.Koga, Yukio Watanabe
    • Journal Title

      Proc.of International Workshop on Plasma Nano-Technology and Its Future Vision

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] M.Shiratani, T.Kakeya, K, Koga, Y.Watanabe: "Si Nano-Particles Formed in Plasmas under Microgravity and One G Conditions"Proc.of International Workshop on Plasma Nano-Technology and Its Future Vision. 38 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

URL: 

Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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