Elucidation of structural phase transition from amorphous carbon to diamond at low temperature and low pressure using bonding method

• Project/Area Number: 24K01364
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 30010:Crystal engineering-related
• Research Institution: Osaka Metropolitan University
• Principal Investigator: 梁 剣波 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (80757013)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 重川 直輝 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (60583698) ; 大野 裕 東北大学, 金属材料研究所, 特任研究員 (80243129)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2026: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2025: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2024: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000)
• Keywords: GaN/ダイヤモンド直接接合 / 高温耐熱性 / 構造相転移

Outline of Research at the Start

GaN/ ダイヤモンド直接接合界面は、大きな熱膨張係数差（5.59倍）にもかかわらず、1000℃での耐熱性を示す。この耐熱性の実現において、熱処理によって接合界面に形成され
たアモルファスカーボンからダイヤモンドへの構造相移転過程やその後の界面構造が重要な
役割を果たしていると考えられる。本研究では、低温且つ低圧の条件下で、GaN/ダイヤモンド接合界面における構造相移転に着目し、アモルファスカーボンからダイヤモンドへの構造相転移メカニズムの解明、構造相移転によるダイヤモンド合成の可能性の調査、接合界面の高耐熱性メカニズムの解明、そして構造相移転による界面熱伝導特性に及ぼす影響の解明を行う。