2004 Fiscal Year Annual Research Report
単結晶SiCナノ構造薄膜層がナノサーフェスインテグリティーに及ぼす影響
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16206015
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
古川 勇二 国立大学法人東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究部, 教授 (10087190)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笹原 弘之 国立大学法人東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究部, 助教授 (00205882)
韓 玉傑 国立大学法人東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究部, 助手 (80372457)
楊 明 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90240142)
角田 陽 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60224359)
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| Keywords | Sic / 薄膜層 / サーフェスインテグリティー / ナノ構造 / エピタキシ / MEMS / インデンテーション / YAGレーザ |
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| Research Abstract |
(1)単結晶SiC薄膜層の形成方法の体系化:Si分子をEBガンないしはヘリコンスパッタにて、他方C分子をアセチレンガスないしはヘリコンスパッタにて供給し、これらの組み合わせにより供給する分子を単分子状態あるいはクラスター状態に変化させ、単結晶Si基板上でエピタキシャル成長させることにより、SiCを単結晶薄膜層化することに成功した。分子供給方法の組み合わせとエピタキシ成長条件により、所望のSiC薄膜を創成する条件を明らかにした。
(2)単結晶SiCナノ構造層の形成方法の体系化:創成した単結晶SiC薄膜層にYAGレーザ応用ナノ構造創成装置により、線幅数nm、深さ数十nmの溝構造化することに成功したが、複雑な形状のナノ構造を創成するには到っていない。
(3)単結晶SiC薄膜層の化学結晶状態と電気特性の明細化:創成した単結晶SiC薄膜層の元素分析を平均値的にはオージェにて、ミクロ的にはエスカにて分析して、SiC薄膜層の形成方法と化学状態との関係を解明し、さらにMEMS機能表面として利用する上での機械的を明らかにした。
(4)ナノサーフェスインテグリティー試験装置の設計・製作:ナノ硬度、耐剥離性を同時に評価できる試験装置を設計・試作し、創成した単結晶SiC薄膜層試料についてナノ硬度、耐剥離性を体系的に整理した。
(5)単結晶SiC薄膜層の表面硬度と耐剥離性に関する理論的検討:母材がSiで薄膜層が単結晶SiCのハイブリッド材料に関する表面硬度と耐剥離性について、その押し込み力に対しては弾塑性力学的に解析可能であること、耐剥離性に対しては母材と薄膜層の物理化学的結合力から解析可能であることを明らかにした。
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