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超高真空中での表面活性化による機能材料のインタ-コネクションに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 01044040
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分共同研究
研究機関東京大学

研究代表者

須賀 唯知  東京大学, 工学部, 助教授 (40175401)

研究分担者 B Gibbesch  マックスプランク金属研究所, 研究員
G Elssner  マックスプランク金属研究所, 主任研究員
H Fischmeist  マックスプランク金属研究所, 所長
石田 洋一  東京大学生産技術研究所, 教授 (60013108)
宮沢 薫一  東京大学, 工学部, 講師 (60182010)
FISCHMEISTER H.  Max-Planck Institute fur Metallforschung
ELSSNER G.  Max-Planck Institute fur Metallforschung
GIBBESCH B.  Max-Planck Institute fur Metallforschung
研究期間 (年度) 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1989年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
キーワード常温接合 / 超高真空 / 表面活性化 / 界面構造 / 原子レベルの接合
研究概要

本研究では、須賀(研究代表者)及び高木(東大大学院;研究補助)が訪独し、マックスプランク金属研究所において、Al、Cu、サファイアの常温接合実験を行った。また、マックスプランク金属研究所により、Elssner及びschranmelが来日し、接合強度の評価のための計算プログラムの移植及び、接合試料の界面観察を行った。マックスプランク金属研究所の接合装置による実験は超高真空(5_X10^<-9>Pa)状態で試料表面を差動排気式Arイオンガン(照射時真空度 5_X10^<-6>Pa)で照射することにより表面を活性し常温で接合を行った。その結果と東大側の装置(真空度 2_X10^<-5>Pa、Ar照射時真空度 3_X10^<-1>Pa)での実験結果との比較を行い、さらに両者の接合界面を透過電子顕微鏡を用いて組織観察することにより、接合に及ぼす真空度の影響について研究を行った。実験には単結晶のAl、Cu、サファイア用い、同種金属の場合と金属ーセラミックスの場合について行った。超高真空中での実験により、AlーAl、Alーサファイア、CuーCuについては接合が可能であったが、Cuーサファイアについては接合できないという結果が得られた。これは、東大側の装置を用いた実験結果と同じであった。接合界面の透過電子顕微鏡による観察の結果、東大側の装置で作成した試料ではAlーAl接合界面に厚さ100A程度のアモルファスらしき中間層が観察され問題になった。これに対し、超高真空中で接合した試料ではそのようなものが観察されなかった。さらに高分解能観察により、界面での原子レベルのダイレクトな接合が確認された。東大側で接合した試料にみられた中間層はArビ-ムによる表面の活性化の際に残留気体との反応により生じたと考えられるが、今回の実験により超高真空中ではダイレクトな接合が可能になることがわかった。このことにより、表面活性化による常温接合法では、接合雰囲気が重要でありそれによって原子レベルで制御された接合の可能性も考えられる。

報告書

(1件)
  • 1989 研究成果報告書概要
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] 須賀唯知: "セラミックスー金属の常温接合" 日本金属学会講演概要集 105回シンポジウム. 104-105 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 須賀唯知: "表面活性化法によるAlおよびCuの常温接合界面のTEM観察" 日本金属学会誌.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 須賀唯知: "超高真空中で作成したAl/Al接合界面の透過電子顕微鏡観察" 日本金属学会誌.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadatomo, Suga: "Ceramic-Metal Bonding at Room Temperture" Proc. the Japan Institute of Metals (1989) Sep.104-105 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadatomo, Suga: "TEM Observation of the Al and Cu Interfaces Bonded at Room Temperture by means of the Surface Activation Method" Journal of the Japan Institute of Metals.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadatomo, Suga: "TEM Observation of the Al/Al Interfaces Prepared in an Ultrahigh Vacuum at Room Temperture" Journal of the Japan Institute of Metals.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要

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公開日: 1989-04-01   更新日: 2016-04-21  

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