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酸化物電極容量結合型放電による高効率高密度プラズマ生成とその展開

研究課題

研究課題/領域番号 15684011
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 プラズマ科学
研究機関佐賀大学

研究代表者

大津 康徳  佐賀大学, 理工学部, 助教授 (50233169)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2004年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2003年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード酸化物 / 酸化マグネシウム / チタン酸ストロンチウム / 容量結合型放電 / 高密度プラズマ / スパッタリングプラズマ源 / 光源 / 二次電子放出係数 / 酸化物電極 / 2次電子放出係数 / 容量結合型高周波放電 / 高密度
研究概要

酸化マグネシウムのような酸化物の電極は、プラズマディスプレイの放電部の低電圧駆動やその電極保護膜等に用いられているように、電極からの2次電子放出係数が通常の金属に比べて、数十倍高いと報告されている。一方、容量結合型高周波放電は無電極放電が可能であるので、必ずしも電極からの2次電子放出を必要とせず、高周波電極シースによるフェルミ加速によって加速された電子による衝突電離作用(α作用)のみで放電維持が可能である。この放電は、簡便なプラズマ発生方式であるが、プラズマ密度が低いことが課題として残されている。本研究では、この放電の維持機構であるα作用に高効率な2次電子放出作用を組み合わせることで、プラズマ密度の高密度化を図ることを目的としている。
平成16年度では、平成15年度の研究成果を踏まえて、高効率高密度容量結合型プラズマが得られた酸化マグネシウムとチタン酸ストロンチウム電極を用いて、プロセス用プラズマ源や光源への展開に関する基礎的な実験を進めた。次の様な研究結果が得られた。プラズマスパッタリングにおいて、一般的には、アルゴンガスを用いた場合、高いスパッタ率を得られることが知られている。しかし、酸化マグネシウムやチタン酸ストロンチウム電極を容量結合型プラズマスパッタリング源に用いる場合、ネオンガスを導入ガスに用いた方がアルゴンガスに比べて、1桁以上のプラズマ密度が得られ、電離効率向上のみならず、スパッタ率の向上が期待されることが明らかとなった。更に、ネオンガスを用いた場合、アルゴンガスに比べて、発光強度が1桁以上高くなることがわかった。即ち、光源への展開が期待できる成果が得られた。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2004 その他

すべて 雑誌論文 (5件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] Influence of oxide material on high density plasma production using capacitively coupled discharge2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Ohtsu, T.Shimazoe, T.Misawa, H.Fujita
    • 雑誌名

      Abstract of 7^<th> Asia Pacific Conference on Plasma Science and Technology, 17^<th> Symposium on Plasma Science for Materials

      ページ: 432-432

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Influence of substrate biasing on (Ba,Sr)TiO_3 films prepared by electron cyclotron resonance plasma sputtering2004

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumoto, A.Niino, Y.Ohtsu, T.Misawa, A.Yonesu, H.Fujita, S.Miyake
    • 雑誌名

      Japanese Journal Applied Physics 43・3

      ページ: 1144-1148

    • NAID

      10012715477

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] High ozone generation with a high-dielectric constant material2004

    • 著者名/発表者名
      M.Toyofuku, Y.Ohtsu, H.Fujita
    • 雑誌名

      Japanese Journal Applied Physics 43・7

      ページ: 4368-4372

    • NAID

      10013317821

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Measurement of ion temperature in magnetized inductively coupled plasma with external helical antenna2004

    • 著者名/発表者名
      I.Mihaila, Y.Ohtsu, H.Fujita
    • 雑誌名

      Physic Letters A 327

      ページ: 327-331

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Production of high-density capacitively coupled radio-frequency discharge plasma by high-secondary-electron-emission oxide2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Ohtsu, H.Fujita
    • 雑誌名

      Applied Physic Letter 85・21

      ページ: 4875-4877

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohtsu: "Time-Averaged Energy Distribution Function of Ions Impacted on an RF-biased Substrate in Electron Cyclotron Resonance Microwave Plasma"Journal Physics D : Applied Physics. 37・1. 438-444 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohtsu: "Time-averaged energy distribution function of ions impacted on an rf biased substrate in ECR microwave plasma by means of a conventional energy an alyzer"Japanese Journal Applied Physics. 43・1. 328-331 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Mesko: "Energy distribution functions of ions impinging on substrate in microwave plasma"Journal Physics D : Applied Physics. 37・1. 438-444 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohtsu: "Influences of gap distance on plasma characteristics in narrow gap capacitively coupled radio-frequency discharge"Japanese Journal Applied Physics. 43・2. 795-799 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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