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新規な流動層反応装置を利用したシリコン系粉体製造プロセスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 03555174
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 工業物理化学・複合材料
研究機関成蹊大学

研究代表者

小島 紀徳  成蹊大学, 工学部, 助教授 (10150286)

研究分担者 上山 惟一  大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (10092149)
上宮 成之  成蹊大学, 工学部, 助手 (60221800)
松方 正彦  成蹊大学, 工学部, 助手 (00219411)
研究期間 (年度) 1991 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
10,800千円 (直接経費: 10,800千円)
1993年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1992年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1991年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
キーワード流動層 / CVD / 粒子コーティング / 直流プラズマ / マイクロ波プラズマ / 炭化珪素 / 直流プラズマジェット / 粒子コ-ティング
研究概要

均一な高温反応場の形成及び粒子循環が可能な流動層プラズマCVD反応装置を用いて、粒子上への機能性薄膜のコーティングを試みた。プラズマ源として直流プラズマジェットを用いたCVD反応装置を用い、アルミナ粒子上への炭化珪素のコーティングを対象として実験を行った。反応ガス(CH_4・SiH_4)は装置側面よりプラズマジェット底部に旋回流として送入したが、原料ガスを別々に送入し反応場中で混合する拡散混合方式が、原料ガスを予め混合し反応場へ送る予混合方式に比較して、高い反応率を得ることがわかった。析出後のアルミナ粒子内部には、Siが析出したことが断面のEPMAによる元素分析から明らかであり、プラズマ中で特異な反応が起こっていることを示唆している。また、マイクロ波プラズマを用いたCVD反応装置を用い、メタンを反応源とするダイヤモンドのコーティングについて研究を行った。基礎的知見を得るため、装置の流動特性およびメタンの転化反応について検討した。メタンを装置下部から水素で希釈し送入した。層粒子としてアルミナを用いた場合とシリコン粒子を用いた場合では、プラズマの発光場所に顕著な差が見られ、層粒子の違いによる操作条件の変更が示された。反応後のそれぞれの層粒子表面(アルミナ・シリコン)には、ダイヤモンドとは確認されなかったものの、炭素と思われるサブミクロンオーダーの析出物が観察された。

報告書

(4件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (43件)

  • [文献書誌] Kimura,T.: "Numerical Model of a Fluidized Bed Reactor for Polycrystalline Silicon Production-Estimation of CVD and Fines Formation" J.de Physique. 4(C-2). 103-110 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kojima,T.: "Development of a Plasma Jetting Fluidized Bed Reactor" J.de Physique. 4(C-2). 429-436 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kojima,T.: "Optimum Process Conditions for Stable and Effective Operation of a Fluidized Bed CVD Reactor for Polycrystalline Silicon Production" J.de Physique. 4(C-2). 475-482 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsukata,M.: "Characterization of Polycrystalline Silicon Particles Produced via CVD from Monosilane in a Fluidized Bed Reactor" J.de Physique. 4(C-2). 483-490 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小島紀徳: "モノシランの気相熱分解による、微粒子へのシリコン超微粒子コーティング" 化学工学論文集. 18. 274-280 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kojima,T.: "Modeling of Jetting Fluidized Bed Grid Zone for a Local Behavior of Gas and Solids" Fluidization. 7. 151-158 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsukata,M.: "Vertical Progress of Methane Conversion in a D.C.Plasma Fluidized Bed Reactor" Chem.Eng.Sci.47. 2963-2968 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小島紀徳: "流動層CVD法によりモノシランから製造した多結晶シリコン粒子中の残留水素" 化学工学論文集. 18. 701-707 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kojima,T.: "Production of Polycrystalline Silicon from Monosilane in a Fluidized-Bed Clogging,Particle Growth,and Fines Formation in a SiH_4-ArSystem" Intern.Chem.Eng.32. 739-749 (1992)

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    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kojima,T.: "Production of Polycrystalline Silicon from Monosilane in a Fluidized-Bed Effects of the Diluent Gas on the Conversion and the Properties of the Product" Intern.Chem.Eng.32. 767-775 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsukata,M.: "Fluidizing Phenomena of Microwave Plasma-Fluidized Bed CVD Reactor" Chem.Eng.Symp.Ser.29. 102-108 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小島紀徳: "流動層工学の新分野への応用" ケミカルエンジニアリング. 37. 925-930 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小島紀徳: "CVD法による新素材・材料開発" ケミカルエンジニアリング. 37. 434-438 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura,T.: "Evaluation of the Contribution of the Grid Zone in the Production of Polycrystalline Silicon in Fluidized-bed CVD" Intern.Chem.Eng.33. 273-279 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsukata,M.: "Development of Microwave Plasma-Fluidized Bed Reactor for Novel Particle Processing" Intern.Multi.Phase Flow. (in press). (1994)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小島紀徳(分担執筆): "化学工学の進歩26 流動層(担当II-9 シリコン製造装置)" 槙書店, 269(6) (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura, T.and Kojima T.: "Numerical Model of a Fluidized Bed Reactor for Polycrystalline Silicon Production - Estimation of CVD and Fines Formation" J.de Physique. IV (C-2). 103-110 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kojima, T., Matsukata, M., Arao, M., Nakamura, M.and Mitsuyosi, Y.: "Development of a Plasma Jetting Fluidized Bed Reactor" J.de Physique. IV (C-2). 429-436 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kojima, T.and Morisawa, O.: "Optimum Process Conditions for Stable and Effective Operation of a Fluidized Bed CVD Reactor for Polycrystalline Silicon Production" J.de Physique. IV (C-2). 475-482 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsukata, M., Odagiri, T.and Kojima, T.: "Characterization of Polycrystalline Silicon Particles Produced via CVD from Monosilane in a Fluidized Bed Reactor" J.de Physique. IV (C-2). 483-490 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kojima, T., Wakatsuki, R., Matsukata, M., Ozawa, E.and Jean M.Friedt.: "Coating of Fine Particles with Ultrafine Silicon Powder by Gas-Phase Monosilane Pyrolysis" Kagaku Kogaku Ronbunshu (Japanese). 18. 274-280 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kojima, T.and Kimura, T.: "Modeling of Jetting Fluidized Bed Grid Zone for a Local Behavior of Gas and Solids" Fluidization. VII. 151-158 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsukata, M., Oh-hashi, H., Kojima, T., Mitsuyoshi, Y.and Ueyama, K.: "Vertical Progress of Methane Conversion in a D.C.Plasma Fluidized Bed Reactor" Chem.Eng.Sci.47. 2963-2968 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kojima, T., Odagiri, T., Matsukata, M.and Yamada, S.: "Residual Hydrogen in Polycrystalline Silicon Produced from Monosilane by Fluidized-Bed CVD Method" Kagaku Kogaku Ronbunshu (Japanese). 18. 701-707 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kojima, T., Hiroha, H., Iwata, K.and Furusawa, T.: "Production of Polycrystalline Silicon from Monosilane in a Fluidized-Bed Clogging, Particle Growth, and Fines Formation in a SiH_4-Ar System" Intern.Chem.Eng.32. 739-749 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kojima, T.and Morisawa, O.: "Production of Polycrystalline Silicon from Monosilane in a Fluidized-Bed Effects of the Diluent Gas on the Conversion and the Properties of the Product" Intern.Chem.Eng.32. 767-775 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsukata, M., Suzuki, K., Ueyama, K.and Kojima, T.: "Fluidizing Phenomena of Microwave Plasma-Fluidized Bed CVD Reactor" Chem.Eng.Symp.Ser.29. 102-108 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kojima, T.and Kimura, T.: "Application of Fluidized-bed Thechnology to New Field" Chemical Engineering (Tokyo). 37. 925-930 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kojima, T.and Uemiya, S.: "Development of New Functional Materials Using CVD Technique" Chemical Engineering (Tokyo). 38. 434-438 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura, T.and Kojima, T.: "Evaluation of the Contribution of the Grid Zone in the Production of Polycrystalline Silicon in Fluidized-bed CVD -SiH_4-Ar System" Intern.Chem.Eng.33. 273-279 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsukata, M., Suzuki, K., Ueyama, K.and Kojima, T.: "Development of Microwave Plasma-Fluidized Bed Reactor for Novel Particle Processing" Intern.Multi.Phase Flow. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小島,紀徳: "CVD法による新素材・材料開発" ケミカルエンジニアリング. 37. 434-438 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kimura,T.: "Evaluation of the Contribution of the Grid Zone in the Production of Polycrystalline Silicon if Fluidized-bed CVD" Intern.Chem.Eng.33. 273-279 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Matsukata,M.: "Development of Microwave Plasma-Fluidized Bed Reactor for Novel Particle Processing" Intern.Multi.Phase Flow. (in press). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 小島 紀徳: "モノシランの気相熱分解による微粒子上へのシリコン超微粒子コーティング" 化学工学論文集. 18. 274-280 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] M.Matsukata: "Vertical Progress of Methane Conversion in a D.C.Plasma Fluidized Bed Reactor" Chem.Eng.Sci.,. 47. 2963-2968 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 小島 紀徳: "流動層CVD法によりモノシランから製造した多結晶シリコン粒子中の残留水素" 化学工学論文集. 18. 701-707 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kojima: "Production of Polycrystalline Silicone from Monosilane in a Fluidized-Bed -Clogging,Particle Growth and Fines Formation in a SiH_4-Ar System-" Intern.Chem.Eng. 32. 739-749 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kojima: "Production of Polycrystalline Silicone from Monosilane in a Fluidized-Bed -Effects of the diluent gas on the Conversion and the Properties of the Product-" Intern.Chem.Eng.32. 767-775 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kimura: "Evaluation of the Contribution of the Grid Zone in the Production of Polycrystalline Silicone in Fluidized-bed CVD -SiH_4-Ar system-" Intern.Chem.Eng.(1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kojima,M.Matsukata,M.Arao,M.Nakamura and Y.Mitsuyoshi: "Development of A Plasma Jetting Fluidized Bed Reactor" J.de Physique IV,C2. 429-436 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] M.Matsukata,M.Arao,T.Kojima,M.Nakamura and Y.Mitsuyoshi: "A Plasma Jetting Fluidized Bed Reactor" Proc.Fourth World Congress of Chem.Eng.4.4.36- (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] M.Matsukata,H.Ohhashi,T.Kojima,Y.Mitsuyoshi and K.Ueyama: "Vertical Progress of Methane Conversion in a D.C.Plasma Fluidized Bed Reactor" Chem.Eng.Sin.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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