1993 Fiscal Year Annual Research Report
金属・窒化物系傾斜機能薄膜による材料表面改質に関する研究
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04650071
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| Research Institution | Himeji Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小寺澤 啓司 姫路工業大学, 工学部, 教授 (50047594)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 尚三 姫路工業大学, 工学部, 助手 (50193587)
内田 仁 姫路工業大学, 工学部, 助教授 (30047633)
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| Keywords | 高周波反応性スパッタリング / 傾斜機能薄膜 / 発光分光 / 質量分析 / オージェ電子分光法 |
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| Research Abstract |
本研究は、反応性スパッタリング法による金属・窒化物系の傾斜薄膜の作製とその機械材料への応用を検討することを目的としたものである。本年度は、ターゲットに純Tiを用いて膜厚方向にステップ状の組成変化を持つTi-TiN系傾斜機能薄膜の作製を試みた。作製方法としては、これまでの研究成果より2種類の方法が考えられる。ひとつは、薄膜作製中のAr+N_2混合ガスをステップ状に変化させる方法(窒素ガス混合比制御法)であり、もう一方は、高周波電力を成膜中に制御することによる方法(高周波電力制御法)である。これら2種類の方法によって傾斜組成を持つ多層薄膜を作製し比較を行った。以下、得られた結果を列挙する。
1.X線構造解析から、作製した多層薄膜の構造はC軸配向したTi上に無配向のTiNが成長したようなものとなることが明らかとなった。
2.オージェ電子分光法による深さ方向の組成分析結果から、薄膜表面にはTiN層が形成しており、膜厚方向に組成が変化した薄膜が形成できていることがわかった。
3.SEMによる表面の観察から、薄膜の表面形状は比較的滑らかであることがわかった。また、断面を観察すると柱状構造も見られるものの層状の構造が認められ,設計通りの薄膜が得られることが明らかとなった。
4.高周波電力制御法、窒素ガス混合比制御法の2種類の方法によって傾斜機能薄膜の作製が可能であることが結論できた。また、形成後の薄膜の構造・組成には大きな違いは認められなかった。
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