| 研究課題/領域番号 |
11305052
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
鈴木 健之 東京農工大学, 工学部, 教授 (70092559)
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| 研究分担者 |
和田 智志 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (60240545)
松嶋 雄太 東京農工大学, 工学部, 助手 (30323744)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
30,900千円 (直接経費: 30,900千円)
2000年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
1999年度: 26,300千円 (直接経費: 26,300千円)
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| キーワード | 直流プラズマ / 化学気相析出法 / プラズマジェット / ダイヤモンド / 酸化チタン / CVD / 膜 / 放電 / 液体 |
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| 研究概要 |
1.金属基板(電極)への成膜(1)アルコール・水系を探索。メタノール40〜90モル%、エタノール10〜20モル%で良質なダイヤモンドが20μm/hで析出した。(2)塩化チタン希薄水溶液からは緻密なルチル構造の酸化チタン膜が(110)配向で析出した。なお、石英基板をプラズマに浸すと石英上にも酸化チタン膜が析出した。(3)等モルの塩化物イオン混合希薄水溶液からチタン酸バリウム膜合成を試みたが析出組成比の制御に難があった。2.プラズマジェットの発生と成膜への応用(1)液体の入る反応室と基板室を区切り、隔壁に銅ノズルを置いた。発生したプラズマで反応室の圧力が高まり、青白いプラズマジェットが基板室に噴出する条件を明らかにした。(2)プラズマジェットをシリコン基板および石英基板に当てると、局所的にダイヤモンドが成膜した。(3)ジェットの当たる中心部への成膜条件を調べた。基板温度と化学種の半径方向の分布を減少させる方針ととった。直径数ミリの範囲に20μm/hでダイヤモンドが成膜する条件が明らかになった。申請課題はノズル1本での成膜であったが、今後は複数のノズルを用いて大面積成膜への条件を引き続き検討する予定である。3.発展的課題(1)プラズマジェットへの原料注入を利用する成膜法の開発:水蒸気プラズマジェットへ液体原料を注入し成膜する。循環する水は原料と混合しないため廃液ゼロの膜合成法が開発できる。ジェットは20mm程度まで伸ばすことができる。環境負荷の少ない課題なので、今後も引き続き研究を重ねる予定である。(2)水のスパッタ率:希薄水溶液系では水のスパッタ率が重要な因子となる。投入電力とスパッタ率に明らかな相関が認められた。印加電圧約1kVでのスパッタ率は100〜1000である。この値は金属と比較すると2桁も大きい。この解析はさらに続行する。
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