制御プラズマによる機能性セラミックコーティング材料の合成と表面改質

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62430015
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 山科 俊郎 北海道大学, 工学部, 教授 (40001193)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福田 伸 北海道大学, 工学部, 助手 (30189948) ; 広畑 優子 北海道大学, 工学部, 助手 (00189896)
• Keywords: セラミックス / コーティング / プラズマ合成 / 表面改質 / 制御プラズマ / 電子サイクロトロン共鳴加熱 / プラズマ診断 / 表面分析

Research Abstract

本研究に必要なプラズマ発生装置, およびセラミックコーティング材料の合成と表面改質をおこなうデポジションチェンバーは, 既存の装置にくらべると多くの新しい機能をもつ必要がある. このため, デポジションチェンバー(特にサンプルホルダー)の詳細な設計をおこなうとゝもに, 制御可能なプラズマを生成できるプラズマ発生装置についても詳しく検討してきた. これらの装置を製作し, 合体させプラズマ重合装置をつくりあげた. デポジションチェンバーには, ガス分析をおこなうため4重極質量分析計および種々の条件下でプラズマ照射をおこなうため4重極質量分析計および豊々の条件下でプラズマ照射をおこなえる可動サンプルホルダーが取り付けられている. サンプルホルダーには, 浮遊電位機構(バイアス印加機構), サンプル加熱機構, 温度モニター機構が備えられている. プラズマは電子サイクロトロン共鳴加熱にて生成し, いくつかのガス種に対して放電できるように作製した. 共鳴加熱用磁場は, プラズマの流れがデポジションチェンバーへ大きくなる様に配位が変えられてある. 現在, アルゴンガスおよび水素ガスに対して, 低パワー放電(100〜200W), 高パワー放電(400〜500W)ができている. 63年度には, プラズマ診断をおこなうため静電プローグ(電子温度, 密度), 分光器(ラジカルの同定)をとりつける予定である. 現在製作は予定どおり進行している. また, 炭素膜をセラミックス化する試みについても検討してきた.
今後, 金属や炭素を蒸着したサンプルに対してプラズマにてセラミックスの合成/表面改質をおこなう. また, 重合用ガス導入系をとりつけてプラズマ重合にてセラミックスを合成する. できたセラミックスの表面分析をおこない, その特性とプラズマ条件について関連性を検討する.

Research Products

• [Publications] T. Miyazaki; S. Fukuda; T. Himo; T. Yamashina: Proceedings 8th Int. Symp. Plasma Chemistry. 3. 1620-1625 (1987)
• [Publications] Y. Matsuno; Y. Hirohata; T. Hino; T. Yamashina: Proceedings 8th Int. Symp. Plasma Chemistry. 2. 891-896 (1987)
• [Publications] H. Minagawa; T. Himo; T. Yamashina: Proceedings 8th Int. Symp. Plasma Chemistry. 3. 1554-1559 (1987)
• [Publications] H. Minagawa; T. Hino; T. Yamashina et al: J. Vac. Sci. Technol. A5. 2293-2296 (1987)