| 研究概要 |
電子デバイスあるいは切削工具などの主要構成材として,薄膜が重要な役割を担ってきている。その健全性評価においては付着強度の把握が不可欠である。近年,本研究者らのグループは,CVD薄膜を対象として、斜入射超音波の付着界面でのせん断成分の透過性が核発生密度に大きく依存することを実験より発見した。ここでは同発見の学術的基礎の確立と,それを踏まえた付着強度定量評価のための基礎について検討を行った。得られた成果を要約して以下に示す。
1.シリコン基板に蒸着させたダイヤモンド薄膜を斜入射超音波探傷に供し,付着強度が超音波の透過に及ぼす影響について検討した。ここに核発生密度をコントロールすることにより作製した付着強度が異なる複数の試験片を同探傷に用いた。これにより透過波のスペクトラムの振幅が,付着強度の増加に伴いより大きな値をとることを明らかにした。
2.傷つけ処理を施したシリコン基板と反応ガスからなる核発生二次元モデルを考案し,同基板上に発生するダイヤモンド核を対象とした数値シミュレーションを行った。その結果,核発生過程を数値的に明らかにした。
3.2.で考案したモデルを発展させた核成長二次元モデルを考案し,シリコン基板上に発生および成長するダイヤモンド核を対象とした数値シミュレーションを行った。その結果,核成長過程を数値的に明らかにした。
4.ダイヤモンド薄膜とシリコン基板間の真の付着強度を数値的に求めることを目的とし,3.で考案した核成長二次元モデルを用い数値計算を行った。その結果,真の付着強度としての付着力は初期に核発生した点の個数の増加に伴い増加することを示した。
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