2019 Fiscal Year Annual Research Report
高機能・多機能材料表面を実現する革新的プラズマプロセス技術の開発とその応用
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17H02804
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
永津 雅章 静岡大学, 電子工学研究所, 特任教授 (20155948)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荻野 明久 静岡大学, 工学部, 准教授 (90377721)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | プラズマプロセス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、従来困難とされたフッ素系材料の表面修飾技術および異種材料との接合技術、3次元半導体デバイスに必要とされるSi基板の接合技術、さらに医療・環境分野において注目されるナノ微粒子表面処理技術など、高機能・多機能表面処理を実現する革新的プラズマプロセス技術の開発を目的として研究を実施した。最終年度では残されていた課題について、以下の通り研究成果を得た。(1)平行平板型誘電体バリア放電を用いたポリテトラフルオロエチレン (PTFE)シートの表面修飾実験の結果、プラズマ照射によりPTFE表面の分子切断が生じていることを電極表面に配置したシリコン基板のXPS解析により明らかにするとともに、分光計測によりCF2の発光スペクトルを本研究において明らかにした。(2)平行平板型誘電体バリア放電装置においてアルゴンあるいはヘリウムガスを電極間に導入可能な電極構造を導入することにより、幅10㎝、長さ40cm、電極間隔20mmの大容積誘電体バリア放電装置において均一な誘電体バリア放電の生成に成功した。(3)低気圧起表面波プラズマを用いたシリコン基板の表面処理の結果、アンモニアプラズマ照射ではアミノ基に由来するN 1s成分が、アルゴンプラズマ照射ではOH基に由来したO 1s成分のXPS信号成分の増加を確認しており、シリコン基板の表面修飾の可能性を示している。(4)水蒸気添加アルゴンプラズマジェットで表面処理したアルミ基板とアンモニア添加ヘリウム大気圧プラズマジェットで処理したPTFEシートの接着実験を行った結果、薬剤処理接着剤で報告されているせん断引っ張り強度値2.3 MPaを大きく上回る約8.6 MPaの値が得られた。(5)研究成果の発表：研究期間に得られたプラズマ表面修飾に関する成果をまとめ、国内学術専門書に3編発表した。さらに大容積大気圧プラズマ生成装置に関する特許出願を3件行った。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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