2005 Fiscal Year Annual Research Report
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15075202
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
寺嶋 和夫 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (30176911)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
越崎 直人 産業技術総合研究所, 界面ナノアーキテクトニクス研究センター, 研究チーム長 (40344197)
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| Keywords | マイクロプラズマ / 材料デバイスプロセス / 超臨界流体プラズマ / プラズマチップ / プラズマペーパー / カーボンナノマテリアル |
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| Research Abstract |
(1)超臨界流体プラズマの発生、診断、プロセス応用
直流のナノ超臨界流体プラズマをXe中で発生させ、その放電開始電圧の圧力依存性を測定し、従来のCO_2およびH_2Oの場合と同様な3MPa程度からの折れ曲がり、臨界点付近での大きな落ち込み現象を確認した。また、タウンゼント理論と統計力学的臨界現象理論を組み合わせた実験式で上手くフィッティングできることを確認しまたイオン化ポテンシャル、電離衝突断面積、2次電子放出係数に及ぼすクラスタリングの効果を明らかにした。
また、誘電体バリア放電をベースにしたCO_2およびXe超臨界流体プラズマのな発生を行い、リサージュ測定からその電子密度が10^<18-22>cm^<-3>という超高密度であることを明らかにした。またクラスタリングした活性種の存在を確認するための顕微レーザーラマン分光システム、顕微発光分光システムの構築も行なった。
さらに本装置を用い、カーボン系およびCu系ナノ構造物質合成プロセスへの応用を行った。scCO_2中でのプラズマプロセスにより、臨界点付近で特にCO_2を炭素源としてカーボンナノチューブ、カーボンナノホーン等、多量のカーボン系ナノ構造物質の合成に無触媒で成功し、新たな反応経路を利用した物質合成を実現した。さらに、scCO_2の高い溶解度を生かし、有機金属を利用したプロセスにおいてもCu系膜堆積にも成功し、合わせてプロセスの低温性、高速性、非平衡性などを実証した。
(2)集積プラズマデバイスの開発
昨年度開発したストリップライン型マイクロ波励起マイクロ大気圧プラズマ(SMMAP)の高性能化を図った。電極部分に関しては、従来の機械加工法からフレキサブル・ポリイミド・Cuシートにウエットエッチングで作製したプラズマペーパーを新たに開発しこれを基板に貼り付けることにより再現性、精密性の高い電極を作製した。
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Research Products
(6 results)
