2003 Fiscal Year Annual Research Report
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14703034
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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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| Keywords | パルスレーザデポジション法 / 微粒子 / クラスター / ドロップレット / ツインレーザ / 微結晶 |
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| Research Abstract |
本研究は,2つの異なる波長(エネルギー)を持つ高出力パルスレーザを用いて、異なる材質の2つのターゲットを同時にアブレートし、それによって作製されたプラズマブルームを気相中で交差、反応させることによりクラスター同士の反応を促進し、新しいナノ新材料を創製することを目的とする。本年度は昨年度作製した装置をもとに微結晶微粒子の作製を試みた。
1)微結晶微粒子の作製:2つのパルスYAGレーザを用いた薄膜作製装置による微結晶微粒子及び薄膜の作製を行った。ターゲットにはSiおよびCを用いた。その結果、それぞれのレーザのパワーや繰り返し周波数を制御することにより、薄膜の組成比が制御できることが判った。これにより、どのような圧力条件下でもSi:C=1:1の化学量論的組成を持つ薄膜の作製が可能となる。また、この方法を用いて基板温度800℃で、結晶性SiC薄膜が作製できた。これは、同じ装置でSiCターゲットを用いた場合よりも50℃以上低温である。
2)プラズマブルーム観測システムの構築:発光分光装置と高速度ICCDカメラを購入もしくは改良し、プラズマブルームの形状やブルーム中の原子・分子の分布を調べた。その結果、プラズマブルームの発生・成長はターゲットによらず、ほぼ同様な時間空間的変化を行うことが判った。このことは、プルームを交差させることによりナノクラスターの作製が可能であることを示している。
来年度は、さらに詳細に実験を行い、より低い基板温度で結晶性SiCの作製、及び微結晶化したナノサイズのSiC微粒子作製を行う予定。また、同時にプラズマプルームの成長の様子を詳細に調べる予定である。
また、準備段階として、PLD法によって可視光応答型光触媒として用いられる窒素ドープ2酸化チタン(TiO_<2-x>N_x)薄膜の作製を試みた。その結果、PLD法によりアナターゼ型TiO_<2-x>N_x薄膜の作製が可能でありこれを用いた可視光による光触媒反応によって脱色が可能であることが判った。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] 川崎仁晴: "アブレーションプラズマプルーム中に発生する微粒子の挙動"佐世保工業高等専門学校研究報告. 39巻. 49-54 (2003)
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[Publications] 須田義昭: "PLD法による酸化スズ(SnO_2)薄膜ガスセンサの作製"電気学会論文誌C. 123巻,2号. 222-227 (2003)
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[Publications] 須田義昭: "Properties of palladium doped tin oxide thin films for gas sensors grown by PLD method conbined with sputtering process"Surface Coating Technology. Vol.174-175. 1293-1296 (2003)
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[Publications] 川崎仁晴: "Characteristics of TiO_2 thin film as a photocatalyst prepared using a pulsed laser deposition method"Material Surface Engineering. (in press).
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[Publications] 須田義昭: "Preparation of high quality nitrogen doped TiO_2 thin film as a photocatalyst using a pulsed laser deposition method"Thin Solid Films. (in press).
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[Publications] 川崎仁晴: "Properties of metal doped tungsten oxide thin films for No_X gas sensors grown by PLD method combined with sputtering process"Gas Sensors. (in press).
