1995 Fiscal Year Annual Research Report
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07555521
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
三宅 正司 大阪大学, 溶接工学研究所, 教授 (40029286)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木幡 護 東芝タンガロイ(株)印刷工具事業部, 主任研究員
緒方 潔 日新電機(株)研究開発部, 主任研究員
節原 裕一 大阪大学, 溶接工学研究所, 助手 (80236108)
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| Keywords | イオンビーム / イオンビーム支援蒸着 / cBN / 界面制御 / 密着性 / 傾斜機能 |
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| Research Abstract |
平成7年度においては、1)基板清浄化と界面制御、2)IBAD法による薄膜合成とイオン照射効果、3)試料の分析と評価、の3つのサブテーマにおいて実験研究を遂行した。そして以下のような結果を得た。
まず1)のサブテーマの内基板清浄化については、本研究費の一部で「ラジカル励起プローブ」を導入し、成膜に先立っての基板処理を行った。これを使用する事による界面制御については、使用しない場合と顕著な差を見出せなかった。その原因は付属の電源の容量が不足していて、十分にボロンならびに窒素ラジカルを励起出来ないためである事が判明した。但し界面制御という点では、基板上にまずボロンの多い層を作り、10KeVの高エネルギー窒素イオンを照射し、その上に1KeVの低エネルギーイオン照射で、化学量論的BN薄膜を合成するという傾斜機能化を行い、はがれのないBN膜が合成出来るようになった。
2)のサブテーマにおいては、イオンビームのパラメータを選択し、1)の界面制御のもとでcBNの薄膜を再現性よく合成出来るようになった。又イオン照射効果については、窒素イオン照射量の増加によって、hBNからcBNへの相変換がおこる事を明らかにした。又特に照射イオンの質量効果がcBN合成に大きな効果を持つことが明らかになった。
3)の試料の分析と評価においては、まずhBNからcBNへの相変換を明らかにするため、高精度のTEM法により結晶構造の変化を調べ、相変換の実態を明らかにすることが出来た。さらに機械的特性との関連では、FTIRによりイオン照射量の変化に伴ってcBN合成の割合が変化する事を明瞭にすると共に、硬度測定から、硬度の変化とcBN量の変化の間の相関を明らかにした。又密着性に関してはスクラッチテストにより、先の界面制御が重要である事を明らかにした。
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[Publications] M.Kumagai,: "A study of implantation induced variation of crystalline phase of boron nitride" Proceeding of the 9th International Conference on Ion Beam Modification of Materials. 1081-1084 (1995)
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[Publications] Y.Setsuhara,: "Metastable Phase Formation by IBAD Process" Proceeding of Second Joint Wollonong-Osaka Symposium on Microwave and Plasma Processing of Materials. (to be published). (1996)
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[Publications] 節原裕一: "低エネルギー窒素イオン照射による窒化硼素の相変換効果" 表面改質. 2. 5-7 (1995)
