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Dynamics of formation of ultra-hard thin films of amorphous carbon nitride by energy-controlled ion bombardment

Research Project

Project/Area Number 19560699
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Structural/Functional materials
Research InstitutionNagaoka University of Technology

Principal Investigator

ITO Haruhiko  Nagaoka University of Technology, 工学部, 准教授 (70201928)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) SAITOH Hidetoshi  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (80250984)
神田 一浩  兵庫県立大学, 高度産業科学技術研究所, 准教授 (20201452)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) KANDA Kazuhiro  兵庫県立大学, 高度産業科学技術研究所, 准教授 (20201452)
Project Period (FY) 2007 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2009: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywordsアモルファス窒化炭素 / アモルファス炭化ケイ素 / 硬質薄膜 / プラズマCVD / プラズマCDA / 硬質膜 / レーザー誘起蛍光 / プラズマ診断 / CNラジカル / 付着確率 / 窒化炭素 / 炭化ケイ素 / BrCN / マイクロ波プラズマCVD / Ar準安定原子 / アモルファス窒素化炭素 / マイクロ波プラズマ / ECRプラズマ / 反応解析 / 発光スペクトル / 電子プローブ
Research Abstract

アルゴンなどの放電気体と炭素原子を含む気体分子を反応させると、原料分子が分解しアモルファス炭素系薄膜が形成する。特に基板ステージに外部から負の自己バイアス電圧を印加すると、放電中の正イオンが基板に引き寄せられて膜表面を衝撃し、高硬度の薄膜が得られる。この方法を用いて、本研究ではアモルファス窒化炭素、水素化されたアモルファス炭化ケイ素、の各薄膜を形成させ、イオン衝撃の化学的過程を議論した。その結果、プラズマ中のイオンが膜表面を衝撃することにより膜中の水素原子がはじき出され、それに引き続く再結合過程によって一次元的な高分子型構造が三次元的なダイヤモンド型構造へと変化し、膜硬度が上昇することが見出された。

Report

(4 results)
  • 2009 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (112 results)

All 2010 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (30 results) (of which Peer Reviewed: 20 results) Presentation (79 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

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  • [Presentation] Mechanism of Dissociative Excitation of BrCN in Electron Cyclotron Resonance Plasma of He and Ar2007

    • Author(s)
      H. Ito
    • Organizer
      ISPC-18
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2007-08-30
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Hydrogen-Storage Characteristics of Hydrogenated Amorphous Carbon Nitrides2007

    • Author(s)
      伊藤治彦
    • Organizer
      SPSM-20
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2007-06-21
    • Related Report
      2009 Final Research Report
  • [Presentation] Hydrogen-Storage Characteristics of Hydrogenated Amorphous Cazbon Nitrides2007

    • Author(s)
      伊藤治彦
    • Organizer
      SPSM-20
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2007-06-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Deposition of Mechanically Hard Amorphous Carbon Nitride Films with High [N]/([N]+[C]) Ratio2007

    • Author(s)
      H. Ito
    • Organizer
      NDNC2007
    • Place of Presentation
      Osaka
    • Year and Date
      2007-05-30
    • Related Report
      2009 Final Research Report
  • [Presentation] Production and Deposition of CN Radicals to Produce Amorphous Carbon Nitride Films with High [N]/([N]+[C]) Ratio2007

    • Author(s)
      H. Ito
    • Organizer
      NDNC2007
    • Place of Presentation
      Osaka
    • Year and Date
      2007-05-30
    • Related Report
      2009 Final Research Report
  • [Presentation] Deposition of Mechanically Hard Amorphous Carbon Nitride Films with High [N]/([N]+[C])Ratio2007

    • Author(s)
      H. Ito
    • Organizer
      NDNC2007
    • Place of Presentation
      大阪、千里ライフセンター
    • Year and Date
      2007-05-30
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Production and Deposition of CN Radicals to Produce Amorphous Carbon Nitride Films with High[N]/([N]+[C])Ratio2007

    • Author(s)
      H. Ito
    • Organizer
      NDNC2007
    • Place of Presentation
      大阪、千里ライフセンター
    • Year and Date
      2007-05-30
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.nagaokaut.ac.jp/j/index.html

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] プラズマCVD法を用いた硬質アモルファスSiC薄膜の形成2008

    • Inventor(s)
      伊藤治彦, 篠原章郎, 齋藤秀俊
    • Industrial Property Rights Holder
      伊藤治彦, 篠原章郎, 齋藤秀俊
    • Industrial Property Number
      2008-217770
    • Filing Date
      2008-08-27
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] プラズマCVD法を用いた硬質アモルファスSiC薄膜の形成

    • Inventor(s)
      伊藤治彦、篠原章郎、齋藤秀俊
    • Industrial Property Rights Holder
      伊藤治彦、篠原章郎、齋藤秀俊
    • Industrial Property Number
      2008-217770
    • Related Report
      2009 Final Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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