2000 Fiscal Year Annual Research Report
交差電磁界制御型パルスレーザデポジション法による大面積均一薄膜の作製
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12792002
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| Research Institution | Sasebo National College of Technology |
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Principal Investigator |
川崎 仁晴 佐世保工業高等専門学校, 電気工学科, 助教授 (10253494)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
須田 義昭 佐世保工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (20124141)
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| Keywords | パルスレーザデポジション法 / 外部電磁界 / 変調電磁界 / 微粒子 / クラスター / ドロップレット |
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| Research Abstract |
本研究は,アブレーションプルーム中微粒子の外部電磁界による発生・成長・挙動の制御を目的としている。本年度は,磁界を用いたパルスレーザデポジション(PLD)法により,プラズマプルームが変化すること,それによってドロップレットの減少が可能であること,3インチ以上の大面積基板上に均一な薄膜が作成可能であること等を明らかにした。さらにこの方法を用いて様々な薄膜の作製を行った。本年度作製した薄膜は,SiC,cBN,CN,SnO_2など様々など多岐にわたった。SiC薄膜の作製では,これまで困難であった基板温度800度における結晶性SiC薄膜の作製に成功した。cBN薄膜の作製では,イオンビームやバイアス電圧を加えることにより,hBNターゲットを用いた場合でもcBN薄膜の作製が可能であることを明らかにした。CN薄膜の作製でも同様に,イオンビームやバイアス電圧を加えることにより,Cターゲットを用いて,C-N結合を含む薄膜の作製が可能であることを明らかにした。ガスセンサに用いられるSnO_2薄膜の作製にも成功し,高い結晶性を持つ薄膜ガスセンサの作製に成功した。また,この薄膜を用いてセンサ特性の計測も行っており作製条件によっては十分な感度が得られることが分かった。
以上の成果は,JJAP(日)やThinSolidFilms(米)等のジャーナルに報告し,従来得られなかった重要な知見を得たものとして,世界的に高い評価を得た。今後はプラズマプルーム中の発光種やラジカル分布,微粒子の発生・成長・挙動の様子をプローブ,分光器,ICCDカメラによりin-situ測定し,その発生・成長機構を定量的に解明すること,および膜質の測定も行い,均一均質な大面積薄膜の作製を目指す予定である。
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[Publications] Yoshiaki Suda: "Characterization of Crystalline TiC Films Grown by Pulsed Nd : YAG laser Deposition"Jpn.J.Appl.Phys.. 39. 4575-4576 (2000)
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[Publications] Hiroharu Kawasaki: "Effects of Ion Beam Energy on the Formation of Cubic Boron Nitride Thin Films by Pulsed Nd : YAG Laser Deposition"Jpn.J.Appl.Phys.. 39. 4525-4578 (2000)
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[Publications] Yoshiaki Suda: "Formation and Properties of TiC Thin Films by Pulsed Nd : YAG Laser Deposition"Thin Solid Films. 374. 282-286 (2000)
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[Publications] Hiroharu Kawasaki: "Effects of Cross-magnetic Field on Thin Film Preparation by Pulsed Nd : YAG Laser Deposition"Thin Solid Films. 374. 278-281 (2000)
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[Publications] Yoshiaki Suda: "Characteristics of Silicon Carbide Thin Films Prepared by Using Pulsed Nd : YAG Laser Deposition Method"Grain Boundary Engineering in Ceramics,. 118. 535-542 (2001)
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[Publications] Hiroharu Kawasaki: "Characterization of Tantalum Nitride Thin Films Fabricated by Pulsed Nd : YAG Laser Deposition Method"Jpn.J.Appl.Phys.. (印刷中).
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[Publications] Kazuya DOI: "Preparation of Crystalline Chromium Carbide Thin Films Synthesized by Pulsed Nd : YAG Laser Deposition"Jpn.J.Appl.Phys.. (印刷中).
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[Publications] Hiroharu Kawasaki: "Tantalum nitride thin films synthesized by pulsed Nd : YAG laser deposition method"Material Research Sociaty. (印刷中).
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[Publications] Yoshiaki Suda: "Formation and properties of carbon nitride thin films by pulsed Nd : YAG laser deposition,"Jpn.J.Appl.Phys.. (印刷中).
