| Project/Area Number |
18F18064
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Research Field |
Composite materials/Surface and interface engineering
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
鈴木 達 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (50267407)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ADABIFIROOZJAEI ESMAEIL 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2018-10-12 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2020: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
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| Keywords | アルミニウム / 炭化ケイ素 / 界面 / その場観察 / 窒化ケイ素 / 電場 / 拡散 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属とセラミックスの界面の物理的、化学的特性は、これらで作製されているデバイスの性能を決定することになり、デバイスがどれだけ最適化されるかを理解するには、この界面の綿密で詳細な解析が必要となる。2020年度においてはAlとSiCの接合面を形成し、TEMおよびSTEM中において電圧印加しながら昇温するシステムを構築し、電場中での反応を詳細に検討した。AlとSiCの界面には酸化物アモルファス層が存在し、温度を上げながら界面における元素分析をEELSを用いて詳細に行ったところ、500度までは元素分布に大きな変化はないが、550度で酸化物アモルファス層中の酸素のピークがフラットになり始め、600度で酸化物アモルファス層とAl中の酸素分布が一定となっており、酸素がAl中へ溶解することが明らかとなった。界面近傍のAl側においてAl2O3が形成され、Siの若干の拡散も確認された。このプロセスは酸化物アモルファスであるSiO2の分解により生じた酸素原子がAl中へ拡散しAl中でAl2O3が生成したためと考えられる。SiC側ではAl3C4がSiC(0004)面とAl3C4(0006)面が平行になるようにエピタキシャルに生成していた。前年度のAlとSi3N4での反応でも同様であったが、AlとSiのカチオンの相互拡散でのみ反応が進行すると考えられ、一般的に考えられているセラミックスが金属に溶解するというモデルとは異なるものである。この界面における反応モデルは他の金属―セラミックス界面へも適用可能と考えられる。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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