2001 Fiscal Year Annual Research Report
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11555191
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
福山 博之 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (40252259)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永田 和宏 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (70114882)
須佐 匡裕 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (90187691)
金澤 幸 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (80302967)
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| Keywords | 酸窒化アルミニウム / 窒化アルミニウム / 相安定図 / 標準生成自由エネルギー / 炭素熱還元窒化法 / 混合のエンタルピー / 混合のエントロピー / 単結晶 |
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| Research Abstract |
(1)昨年決定した、次式の反応の標準ギブズエネルギー変化を用いて、酸窒化アルミニウム(alon)の熱力学特性についてさらに深い考察を行った。
Al_2O_3(s)+3C(s)+N_2(g)=2AlN(s)+3CO(g) [1]
Δ_<r[1]>G^0/kJ=711.2-0.3534×T(土0.5)(1725(8160)161903K)
(64+x)/(3x)Al_2O_3(s)+3C(s)+N_2(g)=2/xAl_<64+x/3>O_<32-x>N_x(Al_2O_3sat.)+3CO(g) [2]
Δ_<r[2]>G^0/kJ=726.2-0.3611×T(土0.7)(1903〜162023K)
その結果、2000KにおけるAl_2O_3-AlN系でのAl_2O_3およびAlNの活量変化を求めた。さらにAl_2O_3-AlN系における混合の自由エネルギー、混合のエンタルピーおよび混合のエントロピーを求めた。これらの熱力学特性から、Al-O-N-C系の相安定図を作製した。この成果をまとめてJournal of Electrochemical Societyに研究論文を投稿した。
[2]青色および紫外発光材料であるIII族窒化物用の基板材料として、高品位の単結晶AlN膜を単結晶α-Al_2O_3の窒化によって作製を行った。なおこの窒化の条件は、[1]で作製したAl-O-N-C系相安定図に従って選別を行った。この作製した窒化膜についてEPMAを用いて膜圧の測定を行い、さらにAFMを用いて表面形状を調べた。
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[Publications] H.Fukuyama, W.Nakao, K.Nagata: "Potential Use of Aluminum Oxynitride as Advanced Refractories"Proceeding of ICS 2001. 623-632 (2001)
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[Publications] W.Nakao, H Fukuyama, K.Nagata: "Gibbs Energy Change of Carbothermal Nitridation Reaction of Al_2O_3 to Form AlN and Reassessment of Thermochemical Properties of AlN"Journal of the American Ceramics Society. 85. (2002)
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[Publications] 中尾航, 福山博之, 永田和宏: "直接窒化による単結晶Al_2O_3基板上へのalon-AlN2重エピタシャル膜の作製"日本金属学会講演概要(第129回 福岡). 236 (2001)
