2019 Fiscal Year Annual Research Report
混合蒸気同軸導入フィルタードアーク蒸着装置の試作と高機能高密度カーボン膜の開発
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17H03217
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
滝川 浩史 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90226952)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清原 修二 舞鶴工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (40299326)
金子 智 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 電子技術部, グループリーダー (40426359)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 真空アーク / パルスアーク / EB蒸着 / 薄膜コーティング / ダイヤモンドライクカーボン / 機能性薄膜 / 耐熱性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
真空アーク放電プラズマを用いた薄膜蒸着装置に，異種元素を混合するための蒸発源を融合的に具備しつつ，高品質（超平坦，均質，異物フリー）な薄膜を形成可能な新規のフィルタードアーク蒸着システムを新たに設計・開発する。同装置を用い，環境負荷の低減や高付加価値ものづくりを支える機能性高密度アモルファス炭素膜（ダイヤモンドライクカーボン：DLC）の創製を行う。研究期間内では，主に，高温耐久性結合（シリコンカーバイド：SiC）の骨格を含むSi含有DLC膜の開発に重点をおき，現状の600℃から750℃への高温耐久性向上を目指す。
本年度は，これまでに作製したEB蒸着併用フィルタードアーク蒸着装置を用いて，水素を含まないSi含有DLC膜を作製し，その膜特性を分析した。また，Si含有DLC膜中に酸素が混入し，膜の耐熱性を低下させていると考えられることから，ゲッターポンプを導入し，膜中への酸素含有量の減少を試みた。しかし，ゲッターポンプの導入による酸素含有量の低下は見られなかった。ゲッターポンプでは，成膜チャンバー中の残留酸素を十分に除去できなかったと考えられる。Si含有DLC膜に対して，高温耐久性評価を真空中赤外線加熱試験にて実施した。膜質は，ラマン分光分析によって評価した。Siフリー超硬質DLC膜の膜質維持温度が，およそ600℃であったのに対し，Si含有DLC膜の膜質は，600℃では，グラファイト化傾向に変化していた。本研究では，酸素の混入を防ぐことができず，Si含有DLC膜の高い耐熱性が得られなかった可能性がある。一方で，本研究で開発したEB蒸着併用フィルタードアーク蒸着装置は，Si含有黒鉛を必要せず，水素フリーかつ，任意のSi含有量を選択可能なSi含有DLC成膜装置であるため，Si含有DLC膜の新たな可能性の検討などに貢献できると考える。
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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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[Journal Article] Wear-resistive and electrically conductive nitrogen-containing DLC film consisting of ultra-thin multilayers prepared by using filtered arc deposition2019
Author(s)
T. Harigai, K. Tamekuni, Y. Iijima, S. Degai, T. Tanimoto, Y. Suda, H. Takikawa, S. Kaneko, S. Kunitsugu, H. Habuchi, M. Kamiya, M. Taki, H. Gonda
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Journal Title
Japanese Journal of Applied Physics
Volume: 58
Pages: SEED05-1-5
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Electrical resistivity and mechanical properties of nitrogen-containing diamondlike carbon/tungsten and nitrogen-containing diamondlike carbon/tungsten carbide multilayer films prepared under low substrate temperature2019
Author(s)
Koki Tamekuni, Toru Harigai, Takafumi Toya, Hirofumi Takikawa, Tsuyoshi Tanimoto, Shigeki Takago, Haruyuki Yasui, Satoru Kaneko, Shinsuke Kunitsugu, Masao Kamiya, Makoto Taki, and Hidenobu Gonda
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Journal Title
Journal of Vacuum Science & Technology B
Volume: 38
Pages: 011801-1-7
DOI
Peer Reviewed
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