| 研究課題/領域番号 |
01460117
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
岡崎 健 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (20124729)
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| 研究分担者 |
水野 彰 豊橋技術科学大学, 技術開発センター, 助教授 (20144199)
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| 研究期間 (年度) |
1989 – 1991
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| 研究課題ステータス |
完了 (1991年度)
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| 配分額 *注記 |
7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
1991年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1990年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1989年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
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| キーワード | プラズマCVD / プラズマ化学 / メタンプラズマ / 放電構造 / 極短パルス放電 / ラジカル反応 / 反応制御 / プラズマ構造制御 / パルス放電 / ラジカル / 高エネルギ-プラズマ / 発光分光 |
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| 研究概要 |
プラズマCVDの反応プロセス制御への適用を目的として、高電圧極短パルスプラズマの特徴、維持条件、構造制御などに関する研究を行い、次のような新しい知見を得るとともに、プラズマ構造の層状制御に成功した。
1.通常のDC放電では実現が不可能な数kVに及ぶ高電圧印加に対しても、極短パルス放電(パルス幅:1μs以下)により、きわめて均一で安定なプロセシング用プラズマを形成することができた。極短パルス放電では、高電圧、高電流が実現し、瞬間的ではあるが高濃度のラジカルが生成される。このことは、ラジカルからの発光強度が、通常のDC放電の場合の1000倍以上であることからも確認された。
2.均一な極短パルスプラズマの生成および維持条件が明らかにされた。パルス幅が電流立ち上がり遅れ時間より短くなるとプラズマが生成されず、また、パルス幅が約1μs以上と長くなると直ちにア-クへ移行する。
3.極短パルス放電における電流電圧特性、および電流立ち上がり遅れ時間について、圧力、電圧ピ-ク値、電極間距離の関数として、統一的に表現することができた。
4.極短パルスプラズマでは、通常のDC放電とは異なり強い発光領域が電極間全体に拡がり、特に高パワ-入力条件下では、発光領域が陽極側に移行した特異なプラズマ構造となる。この理由は、放電立ち上がりの時のイオンと電子の挙動の差異、およびイオンによる陰極からの二次電子放出により、ほぼ説明することができる。
5.上で得られた極短パルスプラズマの層状構造を、外部パラメ-タにより再現性よく制御することができるようになった。これにより、基板上へのイオンのフラックスやエネルギが制御できる。また、パルス周波数の変化によりアフタ-グロ-中での荷電粒子の濃度や温度を制御できる見通しを得た。
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