2003 Fiscal Year Annual Research Report
プラズマ領域内粒子の空間分布の超小型質量分析計を用いた可視化に関する研究
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13680552
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
伴野 達也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (70189736)
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| Keywords | 高密度プラズマ / プラズマパラメータの空間分布 / 超小型質量分析器 / 両極性拡散 |
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| Research Abstract |
1.昨年度までに成功した超高真空対応の円筒型放電容器を元に、更に低圧力下で高密度なプラズマを一様に生成するために半径を二倍にした放電容器を用いて、マイクロ波電力投入用に局所的に石英板を配置したスロット式ランチャーからマイクロ波を給電し、表面波モードのカップリングによってプラズマを生成することができた。
2.ここでは制御されたアルゴンガス流と窒素ガス流と水素ガス流を導入し、高密度プラズマのプローブ計測から電子の密度の空間分布・エネルギー分布関数の空間分布を求めることができた。
3.同時にプラズマからの発光分光計測を行ない、窒素ガス流量を徐々に変化させた際に、窒素原子・窒素イオン・窒素分子イオンがこれに比例して増加することを観測した。一方この間プラズマは自らある一つの表面波モードにロックしているので、プラズマ密度とその空間分布に大きな変化がなかった。この結果を作り出すためには電子のエネルギー分布関数の5-10eVのポピュレーションを下げ、1eV以下のポピュレーションを増加させて自らを調節していることが判明した。しかし水素を混合した場合には、空間分布にもエネルギー分布関数にも変化がほとんど見られなかった。
4.こういったイオンやラジカルの空間分布を超小型質量分析計を用いて測定することを試みた。しかし、放電を維持するために必要な圧力が超小型質量分析計の動作できる上限を越えており、分析計内部の放電による疑似信号のために定量性が評価できない。イオンの分布は確かに両極性拡散であり、表面波の局在する位置から30cm離れた位置でもプラズマから発生するイオンを区別して検出でき、このイオンを利用してアモルファスシリコン基板の表面電気電導性を6桁向上させることができた。
5.質量分析計の測定結果をオンラインで表示するパソコン用プログラムをLabVIEWを主に用いて作製し、まだバグの処理中である。
6.プラズマ空間内では、質量分析計のバックグランド信号が増えて、微少量の解離生成物はノイズと区別がつけられなかった。
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Research Products
(1 results)
