2012 Fiscal Year Annual Research Report
Bond Engineering at Nano-Interfaces using Nanoparticle Plasmas
| Project Area | Creation of Science of Plasma Nano-Interface Interactions |
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| Project/Area Number |
21110005
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
白谷 正治 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (90206293)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古閑 一憲 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 准教授 (90315127)
内田 儀一郎 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 助教 (90422435)
鎌滝 晋礼 九州大学, 基幹教育院, 助教 (60582658)
SEO HYUNWOONG 九州大学, プラズマナノ界面工学センター, 助教 (00618499)
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| Project Period (FY) |
2009-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | プラズマ局所反応場 / コンビナトリアル摂動解析 / ナノ粒子 / ナノ界面制御 / 相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、サイズ制御したナノ粒子を孤立保持してプラズマとの相互作用を観察するプラズマ局所反応場を創成し、コンビナトリアル摂動解析法を確立してナノ界面・プラズマ相互作用を「見る」ことを目的とし、 (1)プラズマ局所反応場の創成、(2)コンビナトリアル摂動解析、(3)ナノ粒子物性in-situ計測の3項目について研究を行う。コンビナトリアル摂動解析法では、パラメタに摂動を加えナノ界面物性のパラメタ依存性を明らかにする。特に、複数パラメタに同時に摂動を加え、一度に複数パラメタへの依存性、シナジー効果、安定性等を解明することが可能である。
平成24年度は、(2)コンビナトリアル摂動解析について、プラズマパラメータの揺らぎとナノ粒子成長揺らぎの相関についての検討を行うとともに、(3)ナノ粒子物性in-situ計測について研究を行った。
ラジカル密度揺らぎとナノ粒子サイズ揺らぎの相関検討では、これまで不明であった、プラズマパラメータ（ラジカル密度、イオン密度、スペースポテンシャル）の揺らぎとナノ粒子量の揺らぎに相関があることを世界で初めて明らかにした。これらの結果は、ナノ粒子初期成長過程における各プラズマパラメータ揺らぎとナノ粒子成長揺らぎを直接評価することを可能にする成果である。
ナノ粒子物性in-situ計測については、レーザー微粒子捕捉によるプラズマとナノ界面の相互作用のその場計測を進めるとともに、プラズマとの相互作用によるナノ界面の量子状態の変化を評価可能な低温フォトルミネッセンスシステムを構築した。
これらの結果は、プラズマとナノ界面の相互作用をミクロ・マクロスケール両面から「見る」事の実現に寄与する成果である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
(1)プラズマ局所反応場の創成、(2)コンビナトリアル摂動解析、(3)ナノ粒子物性in-situ計測について、現在までに、項目（１）を既に実現、項目（２）についてポテンシャル、イオン密度、ラジカル密度の揺らぎがナノ粒子成長の揺らぎと相関があることを観察することに成功した。項目（３）についても、微粒子とプラズマ作用のその場計測に成功している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、(2)コンビナトリアル摂動解析については、振幅変調放電時のナノ粒子の振る舞いとナノ粒子と各プラズマパラメータとの素過程を明らかにするとともに、(3)ナノ粒子物性in-situ計測については、微粒子のサイズ以外の物性についてのその場計測を行い、微粒子とプラズマの相互作用のその場計測を行う。
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[Journal Article] Effects of crystalline nanoparticle incorporation on growth, structure, and properties of microcrystalline silicon films deposited by plasma CVD2012
Author(s)
Yeonwon Kim, Takeaki Matsunaga, Kenta Nakahara ,Giichiro Uchida, Kunihiro Kamataki , Naho Itagaki, Hyunwoong Seo, Kazunori Koga, Masaharu Shiratani
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Journal Title
Thin Solid Films
Volume: 523
Pages: 29 - 33
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Fluctuation in Plasma Processes2013
Author(s)
Masaharu Shiratani, Kunihiro Kamataki, Yasuhiko Morita, Kazunori Koga, Giichiro Uchida, Naho Itagaki, Hyunwoong Seo
Organizer
The 6th International Conference on Plasma Nanotechnology and Science (IC-PLANTS 2013)
Place of Presentation
Gero Synergy Center, Japan
Year and Date
2013-02-03
Invited
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