プラズマCVDダイヤモンドのP型表面伝導層の発現機構の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13450127
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 木村 健二 京都大学, 工学研究科, 教授 (50127073)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大串 秀世 産業技術総合研究所, 新炭素系材料研究開発センター, 総括主任研究官 ; 中嶋 薫 京都大学, 工学研究科, 助手 (80293885) ; 鈴木 基史 京都大学, 工学研究科, 助教授 (00346040) ; 長谷川 雅考 産業技術総合研究所, 新炭素系材料研究開発センター, 主任研究官
• Keywords: CVDダイヤモンド / 水素分析 / 高分解能 / 反跳粒子走出法 / 表面伝導層

Research Abstract

昨年度完成させた、高分解能反跳粒子検出装置(高分解能ERD装置)では、マイクロチャンネルプレートと抵抗電極を組み合わせた1次元位置検出器を使用している。この1次元位置検出器は、検出位置によって増幅率やノイズレベルに違いがある事が知られている。通常使用される、PSDアナライザーとマルチチャンネルアナライザーを用いた1次元データ収集システムでは、ノイズをカットするために設定する信号レベルを検出位置ごとに設定できないため、ノイズの低減を効率よく行うことができず、水素の検出感度を向上させることが困難であった。この困難を避けるためには、検出位置ごとにノイズレベルの設定を変えることが可能なデータ収集システムの構築が必要である。この目的のため、パーソナルコンピューターと高速のADCボードを組み合わせた、新たな2次元データ収集システムを開発した。これを用いることにより、ノイズの低減と水素検出感度の向上に成功した。
これと平行してCVDダイヤモンドの表面伝導層に対する熱処理の影響を検討して表面伝導層の発現機構を探るため、高分解能ERD装置内で熱処理と、電気伝導の測定が可能になるように装置の改良を行った。また、入手できるダイヤモンド基盤結晶の大きさが3mm×3mmと小さいため、その場測定のためには、高分解能ERD法と干渉しないようにCVDダイヤモンドの表面に電極を形成することが必要である。このような電極をダイヤモンド表面の技術の開発を行い、ERDと電気伝導計測のその場測定が可能であることを示した。

Research Products

• [Publications] K.Kimura, K.Nakajima, Yamanaka, M.Hasegawa, H.Okushi: "Hydrogen analysis of CVD diamond films by high-resolution elastic recoil detection"Nucl. Instr. and Methods in Phys. Res. B. 190. 689-692 (2002)
• [Publications] Y.G.Chen, M.Hasegawa, H.Okushi, S.Koizumi, H.Yoshida, T.Sakai.N.Kobayashi: "Electrical properties of graphite/homoepitaxial diamond contact"Diamond and Related Materials. 11. 451-457 (2002)