マイクロ流体界面に形成するシート状反応性プラズマ
Publicly Offered Research
Project Area | Creation of Science of Plasma Nano-Interface Interactions |
Project/Area Number |
24110720
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Review Section |
Science and Engineering
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Research Institution | Toyota Technological Institute |
Principal Investigator |
佐々木 実 豊田工業大学, 工学部, 教授 (70282100)
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Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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Budget Amount *help |
¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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Keywords | 反応性プラズマ / マイクロプラズマ / MEMS / マイクロ流路 / 層流 / Y形合流路 / 平均自由行程 / 拡散長 / シート状反応性プラズマ / ガス界面 |
Research Abstract |
応用が進むマイクロプラズマにおいては、放電に有利な特性長が100μm程度となるため、MEMS技術による高度化が期待されている。代表者らは、プラズマ密度を高くし易い誘導結合型プラズマ源を軸に研究を進めた。点火が難しい問題は、浮遊電極の導入が原理的解決になることを見出した。点火用電源の追加や結線が不要で、部品数増加や構造の複雑化は最小限に留まる。MEMSデバイスとしてのプラズマ点灯を安定して行うには、改善の余地があったが、シールドの効果が明らかとなり、誘導結合型では最小パワーとなる5Wでの点火を実現した。 MEMS技術によって、ガス流路に様々な工夫を加えることができる。マイクロ流路内は層流が安定である。放電ガスと反応ガスの合流路をMEMSプラズマ源と組み合わせ、2つのガスが接する領域にのみ局所形成する反応性プラズマを提案した。2種のガスが合流するY形合流路を持つプラズマ源を製作した。Y形合流路の上流側近傍でプラズマ点灯を実現した。放電ガスにはHeを利用した。(1)反応ガスに大気中のO2ガスを利用し、デバイス中に成膜したダイヤモンドライクカーボンのエッチング跡を観た。プラズマ照射により、流れに沿って特徴的な筋を示した。反応ガス側から放電ガス側に向けて、μm以下で急峻にエッチングが深く入ることはガスの平均自由工程を、その後は50μm程度のテールを示すことはガス拡散長を反映している。(2)次にCF4ガスを供給し、Si基板上にエッチングとデポジションが混じった直線状の痕跡を確認した。いずれの例でも明るいプラズマ領域から離れた下流に、ガス界面で形成された反応性プラズマが局在して生じたことを示す痕跡であった。
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Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(39 results)
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[Presentation] A MICROPLAMA CHIP FOR VUV LIGHT SOURCE2013
Author(s)
Ryoto Sato, Daisuke Yasumatsu, Shinya Kumagai, Masaru Hori, Minoru Sasaki
Organizer
The 26th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems, Poster 113-Mo, pp.705-708.
Place of Presentation
Taipei, Taiwan
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[Presentation] MEMS Plasma VUV Light Source2013
Author(s)
R.SATO, S.KUMAGAI, M.HORI, M.SASAKI
Organizer
Proceedings of 5th International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials, P1005A, p.71
Place of Presentation
Nagoya, Japan
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