| 研究課題/領域番号 |
14580516
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
永津 雅章 静岡大学, 工学部, 教授 (20155948)
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| 研究分担者 |
菅井 秀郎 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40005517)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2003年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2002年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
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| キーワード | マイクロ波プラズマ / プラズマCVD / ダイヤモンド薄膜 / カーボンナノチューブ / マイクロ波ランチャー / 電磁界解析 / 大面積薄膜プロセス / 高圧力プラズマ / アッシング / 大面積プラズマCVD / カーボン系薄膜 / 時間差分法 |
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| 研究概要 |
本研究では平成14年〜平成15年度の研究期間において、高圧力・高密度マイクロ波プラズマ源の開発を目的とし、さらにその大面積薄膜プロセスへの応用に関する研究を実施した。主要結果は以下の通りである
(1)マイクロ波プラズマ装置の大面積化:
平成14年度に設計した直径60cmの大面積プラズマ真空装置を製作し、また新しく開発した直径50cm内挿型同軸マイクロ波ランチャーを用いて大面積プラズマ生成実験を実施した。マイクロ波ランチャーの設計および構造の最適化には電磁界解析シミュレータMAFIAを用いて共振器型構造および開放型構造のランチャー形状に対して放射電磁界の解析を行い、プラズマ大面積化に関するマイクロ波ランチャー構造の設計指針を示した。
(2)大面積マイクロ波プラズマの生成:
アルゴンあるいはヘリウムを用いたプラズマ生成実験を実施し、開放型ランチャーを用いたとき、マイクロ波パワー1kW、圧力約0.1Torrにおいて直径40cm以上にわたりほぼ均一な大面積プラズマが生成できることを示した。
(3)大面積プラズマ装置の各種応用:
マイクロ波プラズマのプラズマCVDへの応用として、直径40cmの表面波プラズマ装置を用い、圧力10-15Torrの高圧力下において直径20cmにわたる大面積カーボンナノチューブの堆積実験を行い、空間的に均一性なナノチューブ合成が可能であることを示した。また、同装置の医療滅菌への応用についても併せて研究を実施し、高速かつ低温滅菌が可能であることを示し、その実用化の可能性を示した。
(4)高圧力マイクロ波プラズマ生成実験:
2台のマイクロ波を用いた新規高圧力(50Torr)マイクロ波プラズマ装置を開発し、プラズマ放電領域が従来のマイクロ波CVD装置に比べ、約2倍に拡大できることを示し、ダイヤモンド膜の大面積堆積が可能であることを示した。
(5)研究成果のまとめ:
本研究に関連する成果は、学術論文に8編(2編は投稿中)、著書2編、国際会議に24件、国内学会・研究会に45件発表し、国内特許出願5件、外国特許出願1件を行った。
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