2000 Fiscal Year Annual Research Report

レーザーデトネーション誘起ブロードアトムビームによる低損傷低温極表面改質法の開発

Research Project

Project/Area Number	12555200
Research Institution	Kobe University
Principal Investigator	大前伸夫神戸大学, 工学部, 教授 (60029345)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	横田久美子神戸大学, 工学部, 教務職員(教育職) (20252794) 田川雅人神戸大学, 工学部, 助教授 (10216806)
Keywords	原子状酸素 / シリコン / 表面改質 / シリコン酸化膜 / 原子ビーム
Research Abstract	本研究は宇宙環境下における各種材料の劣化を地上実験装置を用いてシミュレートするために開発された高出力赤外線レーザーによる中性原子加速法(レーザーデトネーション法)をスピンオフして、新しい表面改質プロセスの開発を行おうとするものである。研究初年度である平成12年度は、現有の装置に付属している炭酸ガスレーザーを繰り返し周波数が高いレーザーに変更し、原子状酸素フラックスの増大を試みた。原子状酸素ビームの診断については四重極質量分析管とマルチチャンネルスケーラーを組み合わせたTime of Flight Mass Spectrometer(TOFMS)をビームライン上に設置することにより行い、ビームの速度、組成、イオン量等を逐次モニターできるように構成した。水晶振動子マイクロバランスを用いた実験結果から原子状酸素フラックスは10^<14>atoms/cm^2/sを越え、当初の予定通りの性能が得られた。レーザー光源換装後、研究の第1段階として、Siをターゲットとして低温でのSi表面の酸化膜厚の成長をin-situに測定し、反応定数、拡散定数など、Siの酸化を特徴づけるパラメーターを計算した結果、本装置を用いたビーム酸化を行うことにより、工業的に最も重要なSiウエハー上にSiO_2膜を室温で形成することに成功した。また、酸化膜成長のレートはビームフラックス、ビームフルーエンス、試料温度、入射角度等に依存することが明らかになり、現在、得られたデータから反応モデルの構築を行っている。今年度に得られた結果は当初の予定以上のものであり、現在のところ本研究を遂行する上での問題はない。

Research Products

(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] 田川雅人: "低軌道宇宙環境における材料劣化現象とその地上シミュレーション"真空. 44(in press). (2001)
[Publications] Kinoshita H., et al.: "The degradation of polyimide films due to the hyperthermal atomic oxygen exposures : in-situ mass loss measurement and effect of air exposures"Proceedings of the 8th International Symposium on Materials in a Space Environment. (in press). (2000)
[Publications] 田川雅人ほか: "超熱原子線と固体表面の反応ダイナミクス"神戸大学ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー年報. Vol.5. 105-108 (2000)
[Publications] Tagawa M.: "Space material durability in the LEO space environment"Proceedings of Advanced Space Technology Symposium. NASDA-ETR-00004. 54-61 (2000)
[Publications] Matsumoto K., et al.: "Effect of applied load on tribological properties of sputtered MoS2 films exposed to LEO environment"Proceedings of the 22nd International Symposium on Space Technology and Science,. 2000-c-32. (2000)
[Publications] Tagawa M., et al.: "Volume diffusion of atomic oxygen in a-SiO_2 protective coating"High Performance Polymers. Vol.12,No.1. 53-63 (2000)
[Publications] 田川雅人ほか: "宇宙環境利用のサイエンス"裳華房. 315 (2000)
[Publications] Tagawa M. et al.: "Polymer Surface Modification : Relevance to Adhesion"VSP. 626 (2000)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

レーザーデトネーション誘起ブロードアトムビームによる低損傷低温極表面改質法の開発

Principal Investigator

大前 伸夫 神戸大学, 工学部, 教授 (60029345)

Research Products

[Publications] 田川雅人: "低軌道宇宙環境における材料劣化現象とその地上シミュレーション"真空. 44(in press). (2001)

[Publications] Kinoshita H., et al.: "The degradation of polyimide films due to the hyperthermal atomic oxygen exposures : in-situ mass loss measurement and effect of air exposures"Proceedings of the 8th International Symposium on Materials in a Space Environment. (in press). (2000)

[Publications] 田川雅人 ほか: "超熱原子線と固体表面の反応ダイナミクス"神戸大学ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー年報. Vol.5. 105-108 (2000)

[Publications] Tagawa M.: "Space material durability in the LEO space environment"Proceedings of Advanced Space Technology Symposium. NASDA-ETR-00004. 54-61 (2000)

[Publications] Matsumoto K., et al.: "Effect of applied load on tribological properties of sputtered MoS2 films exposed to LEO environment"Proceedings of the 22nd International Symposium on Space Technology and Science,. 2000-c-32. (2000)

[Publications] Tagawa M., et al.: "Volume diffusion of atomic oxygen in a-SiO_2 protective coating"High Performance Polymers. Vol.12,No.1. 53-63 (2000)

[Publications] 田川雅人 ほか: "宇宙環境利用のサイエンス"裳華房. 315 (2000)

[Publications] Tagawa M. et al.: "Polymer Surface Modification : Relevance to Adhesion"VSP. 626 (2000)

大前伸夫神戸大学, 工学部, 教授 (60029345)

[Publications] 田川雅人ほか: "超熱原子線と固体表面の反応ダイナミクス"神戸大学ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー年報. Vol.5. 105-108 (2000)

[Publications] 田川雅人ほか: "宇宙環境利用のサイエンス"裳華房. 315 (2000)