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半導体デバイスプロセス用途・導電性ダイヤモンド状炭素膜のプラズマCVD

研究課題

研究課題/領域番号 09650382
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・機器工学
研究機関静岡大学

研究代表者

木下 治久  静岡大学, 電子工学研究所, 助教授 (70204948)

研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1999年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1998年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1997年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードダイヤモンド状炭素膜 / マグネトロンプラズマ / スーパーマグネトロンプラズマ / プラズマCVD / フィールドエミッタ
研究概要

本研究により電解放出微小エミッタに最適な1Ω・cm前後の低抵抗導電性ダイヤモンド状炭素膜を作製した。成長温度等のパラメータの制御により、高硬度で抵抗値の十分に低い、導電性機能物質であるアモルファス状ダイヤモンド薄膜の作製法及び物性を研究した。この導電性ダイヤモンド状炭素膜を微小フィールドエミッタのコーティングに応用し、良好な電流―電圧特性を得た。
この研究においては分子内に含まれる炭素原子数が多いイソブタン(i-C_4H_<10>)を用いて、DLC膜の高速成膜を試みた。抵抗率を下げるため、n型ドーパントとなるN原子の供給源となるN_2ガスを添加した。その結果、基板温度160℃、上下RF電力1kW/1kWの時、堆積速度が1900A/minと大きく、0.17Ωcmの低抵抗な膜が得られた。その膜の硬度は、SiO_2(1340kg/mm^2)よりも硬く1700kg/mm^2以上であった。FT-IRスペクトルの測定よりC-N、C=N、C≡Nの伸縮振動の吸収スペクトルが観測され、N原子が膜中に取り込まれている事が確認できた。この膜をSiフィールドエミッタのコーティングに応用し、放電開始電圧を550Vから360Vに低減し、ランダムノイズを大幅に低減させることができた。この研究により、フィールドエミッタの高性能化に導電性DCL膜の応用が大変有効であることが実証できた。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] H.Kinoshita: "Formation of Electrical Conductive Hard-Carbon(DLC) Films Using I-C_4H_<10>/N_2 Sapermagnetron Plasma"Saperficies y Vacio. Vol.9. 108 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kinoshita: "Formation of Electrical Conductive Diamond-Like Carbon Films Using I-C_4H_<10>/N_2 sapermagnetron plasma"Proceedings of Symposium on Plasma Processing. Vol.17. 235-238 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大鷹直樹: "導電性硬質カーボン(DLC)膜のスーパーマグネトロンプラズマCVD及び膜質分析"静岡大学電子工学研究所報告. Vol.34. 99-106 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kinoshita: "Thickness Distribution of Large-Area DLC Films Formed by CH_4/N_2 Sapermagnetron Plasma CVD with Application of a Stationary Magnetic Field"J. Vac. Sci. Technol. A. Vol.18. 367-371 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sawada: "Noise Characteristics of Emission Carrent from Conductive Diamond-Like Carbon Thin Films Coating of Cone Shaped Silicon Field Emitters"J. Vac. Sci. Technol. B. Vol.18. (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kinoshita: "Electrical Conductive Hard-Carbon (DLC) Films Formed by I-C_4H_<10>/N_2 Sapermagnetron Plasma CVD Method"Thin Solid Films. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kinoshita, J. Takahashi and T. Hando: "Formation of Electrical Conductive Hard-Carbon (DLC) Films Using i-CィイD24ィエD2HィイD210ィエD2/NィイD22ィエD2 Supermagnetron Plasma"Superficies y Vacio. Vol. 9. 108-110 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Otaka, M. Yoshida, T. Murakami H. Kinoshita: "Supermagnetron Plasma CVD and Qualitative Analysis of Electrical Conductive Hard Carbon (DLC) Films"Bulletin of The Research Institute of Electronics Shizuoka University. Vol. 34. 99-106 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kinoshita, T. Hando and M. Yoshida: "Formation of Electrical Conductive Diamond-Like Carbon Films Using i-CィイD24ィエD2HィイD210ィエD2/NィイD22ィエD2 Supermagnetron Plasma"Proceeding of Symposium on Plasma Processing. Vol. 17. 235-238 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kinoshita, S. Nomura, and M. Honda: "Thickness-Distribution of Large-Area DLC Films Formed by CHィイD24ィエD2/HィイD22ィエD2 Supermagnetron Plasma CVD with Application of a Stationary Magnetic Field"J. Vac. Sci. Tecnol. A. Vol. 18. 367-371 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Sawada, H. Kinoshita, T. Masuda and M. Ishida: "Noise Characteristics of Emission Current from Conductive Diamond-Like Carbon Thin Films Coating on Cone Shaped Silicon Filed Emitters"J. Vac. Sci. Tecnol. A. (in press). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Sawada, H. Kinodshita, T. Masuda and M. Ishida: "Noise Characteristics of Emission Current from Conductive Diamond-Like Carbon Thin Films Coating on Cone Shaped Silicon Filed Emitters"J. Vac. Sci. Tecnol.. (in press). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kinoshita: "Formation of Electrical Conductive Hard-Carbon(DLC)Films Using i-C_4H_<10>/N_2 Supermagnetron Plasma"Superficies y Vacio. vol.9. 108-110 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kinoshita: "Formation of Electrical Conductive Diamond-Like Carbon Films Using i-C_4H_<10>/N_2 Supermagnetron Plasma"Proceedings of Symposium on Plasma Processing. vol.17. 235-238 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 大鷹直樹: "導電性硬質カーボン(DLC)膜のスーパーマグネトロンプラズマCVD及び膜質分析"静岡大学電子工学研究所報告. vol.34. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kinoshita: "Thickness Distribation of Large-Area DLC Films Formed by CH_4/H_2 Supermagnetron Plasma CVD with Application of a Stationary Magnetic Field"J.Vac.Sci.Technol.A. vol.18. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sawada: "Noise Characteristics of Emission Current from Conductive Diamond-Like Carbon Thin Films Coating on Cone Shaped Silicon Field Emitters"J.Vac.Sci.Technol.B. vol.18. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kinoshita: "Electrical Conductive Hard-Carbon(DLC) Films Formed by i-C_4H_<10>/N_2 Supermagnetron Plasma CVD Method"Thin Solid Films. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田雅裕: "i-C_4H_<10>/N_2スーパーマグネトロンプラズマを用いた導電性硬質カーボンの成膜(V)" 第45回応用物理学関係連合講演会講演予稿集. No.2. 522-522 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] A.H.Jayatissa: "Spectroscopic Ellipsometric Characterization of Diamondlike Carbon Films" J.Vac.Sci.Technol.A16(2). 746-748 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田雅裕: "i-C_4H_<10>/N_2スーパーマグネトロンプラズマを用いて作製した導電性硬質カーボン膜の分析" 第59回応用物理学会学術講演会講演予稿集. No.2. 500-500 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 澤田和明: "導電性DLC膜で被覆した電界放出電子源からの放出電流の雑音特性" 第59回応用物理学会学術講演会講演予稿集. No.2. 647-647 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田雅裕: "i-C_4H_<10>/N_2スーパーマグネトロンプラズマによる導電性DLC膜の作製" 静岡大学電子工学研究所研究報告. 33巻. 103-108 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 増田剛: "導電性ダイアモンド状炭素膜を被覆した微小電子源の電子放出特性" 電子情報通信学会信学技報. ED97-173. 45-50 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 半戸琢也: "i-C_4H_<10>/N_2スーパーマグネトロンプラズマを用いた導電性硬質カーボン膜の成膜(IV)" 第58回応用物理学会学術講演会講演予稿集. NO.2. 568-568 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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