| 研究課題/領域番号 |
14205026
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(A)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
機械工作・生産工学
|
|---|
| 研究機関 | 熊本大学 |
|---|
研究代表者 |
渡邉 純二 (渡辺 純二) 熊本大学, 工学部, 教授 (40281076)
|
|---|
| 研究分担者 |
峠 睦 熊本大学, 工学部, 助教授 (00107731)
松本 泰道 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (80114172)
黒田 規敬 熊本大学, 工学部, 教授 (40005963)
大渕 慶史 福岡工業大学, 工学部, 助教授 (10176993)
島田 尚一 大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (20029317)
江龍 修 名古屋工業大学, 電気情報, 助教授 (10223679)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
|
| 配分額 *注記 |
50,180千円 (直接経費: 38,600千円、間接経費: 11,580千円)
2004年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
2003年度: 19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)
2002年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
|
|---|
| キーワード | 紫外光照射研磨装置 / TiO2光触媒 / 石英基板 / GaAs基板 / SiC単結晶基板 / ダイヤモンド単結晶 / XPS分析 / 表面粗さ / TiO_2固体光触媒 / 紫外光線 / SiC単結晶 / 酸化膜 / 研磨加工 / 分子動力学シミュレーション / FT-IR分析 |
|---|
| 研究概要 |
将来の素子基板であり精密加工の困難なGaAs, Sic、単結晶ダイヤモンド基板の理想表面を形成する技術と装置を研究・開発することを目的とした。具体的内容は固体触媒と紫外光エネルギーの応用による新しい表面創成技術の研究・開発である。研究成果は以下の通りである。
(1)GaAs基板の精密加工技術 TiO_2光触媒との接触状態で波長350nm以下の紫外光を照射することによりGa_2O_3,As_2O_3,As_2O_5の酸化膜が形成されることをXPS分析より明らかにした。これらの酸化膜を除去することによりGaAsの光触媒による安全で高品質な加工が可能である。接触面への効率的な光照射技術、より高いエネルギー密度の光照射が必要である。また、H_2O_2の応用によるヒドロキシラディカルの応用が新しい加工技術として有効である。
(2)SiC単結晶(Si終端面)の精密加工技術 酸化クロム(Cr_2O_3)微粒子による高品質、高能率な加工技術が明らかになった。Cr_2O_3微粒子のみを結合した新しい砥石により、3μm/hrの高能率加工と表面粗さRa0.2〜0.3nmの超平滑加工が可能となった。また、加工面のCAICISS評価により、表面4〜5原子層オーダまでダメージの無い面であることが確認できた。
SiC表面に250〜350nmの紫外光を照射して石英により加工できることを明らかにした。これはSiCのバンドギャップ3eVに相当するエネルギーを持つ光照射でSiCそのものが光化学反応を起こし、酸化膜を形成して加工されたものと考えられる。
(3)ダイヤモンド単結晶の精密加工技術 250nm〜350nmの紫外光を照射しながら石英基板と摺動させることにより効率良くダイヤモンドの精密加工が可能となった。加工圧力70MPaによって(100)面は2μm/hrの加工能率を得た。また、加工面の粗さはRa0.3〜0.5nm以下と極めて平滑な面となった。以上の加工が可能な光照射加工装置も開発した。
|
