2016 Fiscal Year Research-status Report
静磁場印加マイクロ波ラピッドアニールプロセスによる金属薄膜の粒構造制御
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16K14433
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
吉川 昇 東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (70166924)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
Komarov Sergey 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (20252257)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | マイクロ波 / 金属薄膜 / アニール / 結晶粒 / 平坦性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は主に、実験装置の構築と膜アニール実験、およびそのプロセス最適化を行なった。膜の酸化の影響排除する目的から、数10～数100ナノメータ厚さを有するAu薄膜を、マイクロ波吸収が無視できる石英(SiO2)基板に室温でイオンスパッタ蒸着(現有装置を用いる)させ試料とした。まず膜厚と蒸着時間との関係を調べた。マイクロ波加熱装置としては、5.8GHzシングルモードアプリケータ、現存装置)を使用した。現存の電磁石の磁極間距離の制約から波長により決定されるキャビティ－寸法(60x20x90mm)における、キャビティー内の磁場分布を利用した。１cm x１cm程度の基板を磁場最大位置に設置し、実験を行なった。及び、合金系としてAu-Pd薄膜を選んだ。(合金を用い、拡散係数の相違から組織形成の違いを調べる。)
AFM(原子力間顕微鏡)により得られた薄膜の組織観察や、膜表面の平坦性についてデジタルデータを得て、これをフーリエ解析し、凹凸の周期(波数)の変化について解析を行なった。アニールによる薄膜表面の凹凸変化には種々のプロセスがあるが、その中で表面拡散の影響に注目した．また高温加熱による結晶粒成長との関係についても定量的に解析を行なった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
マイクロ波照射のための主要な設備に関しては現有の物を用いる事ができた。また本補助金により消耗品の購入を行なう事ができ、実験を開始する事ができた．薄膜の組織観察等に関しては、本学内の共通装置を援用できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
前述のように、今後大形試料の処理には波長のより長い2.45GHzで円筒キャビティを使用する事が可能であり、現有設備に依る実験も検討している。今年度は、磁場印加効果について研究を深めて行きたいと考える。
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