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単結晶SiCナノ構造薄膜層がナノサーフェスインテグリティーに及ぼす影響

研究課題

研究課題/領域番号 16206015
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 生産工学・加工学
研究機関東京農工大学

研究代表者

古川 勇二  東京農工大学, 大学院技術経営研究科, 教授 (10087190)

研究分担者 笹原 弘之  東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 助教授 (00205882)
楊 明  首都大学東京, 大学院工学研究科, 教授 (90240142)
角田 陽  首都大学東京, システムデザイン学部, 助手 (60224359)
韓 玉傑  国立大学法人東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究部, 助手 (80372457)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
46,930千円 (直接経費: 36,100千円、間接経費: 10,830千円)
2006年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2005年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2004年度: 39,000千円 (直接経費: 30,000千円、間接経費: 9,000千円)
キーワードSiC / 薄膜層 / サーフェスインテグリティ / ナノ構造 / エピタキシ / MEMS / インデンテーション / YAGレーザ / サーフェスインテグリティー / Sic
研究概要

・SiC薄膜層およびSiCナノ構造層の形成方法の体系化
分子線エピタキシにおける分子供給方法として、SiはEBガン、クヌードセン炉、ヘリコンスパッターの3種、CはアセチレンガスおよびEBガンの2種の供給方法を実現し、いずれか2つの組み合わせでもSiCの結晶成長が可能であることを実証し、特に単結晶性が整ったSiCを得るには、アセチレンガス供給とSiをEBガンで飛ばし、先ず900℃程度でSi単結晶基板に炭化層を成長させてSiとSiC間の格子間隔を整合させ、その上にSiC単結晶をエピタキシャル成長させることが最適であることを解明した。
・SiC薄膜層およびSiCナノ構造層の化学組成
XPSを用いた分析により、ほぼ50%:50%のSiC単結晶が薄膜として形成できたことを確認し、この基本的電気特性について解明した。
・単結晶SiCナノ構造薄膜層の微細構造の形成方法
創成した単結晶SiC薄膜層にYAGレーザ応用ナノ構造創成装置により、線幅数nm、深さ数十nmの溝構造化することに成功した。
・単結晶SiC薄膜層およびナノ構造層のナノサーフェスインテグリティーに関する検討
創成した単結晶SiC薄膜層および単結晶SiCナノ構造層ハイブリッド材料について、ナノ硬度、耐剥陰性を同時に評価した。これらは薄膜層のインテグリティーと深さと密接に関連していることを定量的に評価し、理論解明の基礎とした。またそれらの結果を、試料の構造および化学組成に対比させることにより、ナノ構造と化学組成がナノサーフェスインテグリティーに及ぼす影響について実験的に評価・体系化した。
・最適条件検索データファイルの作成
SiC薄膜層およびSiCナノ構造層のMEMS/NEMS機能表面への適用目的に応じて、サブストレートである単結晶Siの具備すべき要件、SiC薄膜層のエピタキシ成長条件、および創成される表面のインテグリティーについてデータ整理した。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (42件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Principle Factors Affecting on Sub Micro Grooving Mechanism of SiC Thin Layer by 355 nm UV Laser2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Furukawa, H.Sasahara, A.Kakuta, K.Chuma
    • 雑誌名

      Annals of the CIRP 54, No. 1

      ページ: 537-576

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 炭化による単結晶Si微細構造の表面改質とその応用に関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      高岡勝則, 諸貫信行, 角田陽
    • 雑誌名

      精密工学会春季大会学術講演論文集

      ページ: 389-390

    • NAID

      130005027383

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] UVレーザによる石英ガラスの加工2006

    • 著者名/発表者名
      古市卓也, 笹原弘之, 古川勇二
    • 雑誌名

      2006年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集

      ページ: 1223-1224

    • NAID

      130005027200

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 355UVレーザによるSiC薄膜層のマイクロチャンネル創成2006

    • 著者名/発表者名
      中馬 健一朗, 角田 陽, 笹原 弘之, 古川 勇二
    • 雑誌名

      2006年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集

      ページ: 1221-1222

    • NAID

      130005027199

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Single crystal SiC thinfilm produced by epitaxial growth and its application to micro-mechanical devices2006

    • 著者名/発表者名
      N.Moronuki, M.Kojima, A.Kakuta
    • 雑誌名

      Int. Conf. Precision Engineering Vol. 11

      ページ: 203-207

    • NAID

      120006558394

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nanometer Deflection Control of AFM Probe by Irradiating Polarized Laser and its Application to Nano-Structuring Process2006

    • 著者名/発表者名
      D.Mezaki, K.Chuma, A.Kakuta, Y.Furukawa
    • 雑誌名

      Int. Conf. Precision Engineering Vol. 11

      ページ: 203-207

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Principle Factors Affecting on Sub Micro Grooving Mechanism of SiC Thin Layer by 355 nm UV Laser2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Furukawa, H.Sasahara, A.Kakuta, K.Chuma
    • 雑誌名

      Annals of the CIRP 54, No.1

      ページ: 537-576

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Improvement of surface integrity of single crystal Silicon micro structure by carbonization process2006

    • 著者名/発表者名
      K.Takaoka, N.Moronuki, A.Kakuta
    • 雑誌名

      Proc.Jap.Soc.Prec.Eng.2006(Spring)

      ページ: 389-390

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A study on precise machining quarts glass assisted by UV laser2006

    • 著者名/発表者名
      T.Furuichi, H.Sasahara, Y.Fukukawa
    • 雑誌名

      Proc.Jap.Soc.Prec.Eng.2006(Spring)

      ページ: 1223-1224

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Generation of micro channels onto SiC thin layer assisted by 355 nm UV laser2006

    • 著者名/発表者名
      K.Chuma, A.Kakuta, H.Sasahara, Y.Furukawa
    • 雑誌名

      Proc.Jap.Soc.Prec.Eng.2006(Spring)

      ページ: 1221-1222

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Single crystal SiC thinfilm produced by epitaxial growth and its application to micro-mechanical devices2006

    • 著者名/発表者名
      N.Moronuki, M.Kojima, A.Kakuta
    • 雑誌名

      Int.Conf.Precision Engineering vol.11

      ページ: 203-207

    • NAID

      120006558394

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nanometer Deflection Control of AFM Probe by Irradiating Polarized Laser and its Application to Nano-Structuring Process2006

    • 著者名/発表者名
      D.Mezaki, K.Chuma, A.Kakukta, Y.Furukawa
    • 雑誌名

      Int.Conf.Precision Engineering Vol.11

      ページ: 203-207

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] UVレーザによる石英ガラスの加工2006

    • 著者名/発表者名
      古市卓也, 笹原弘之, 古川勇二
    • 雑誌名

      精密工学会春季大会学術講演会講演論文集 2006-3

      ページ: 1223-1224

    • NAID

      130005027200

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Single crystal SiC thinfilm produced by epitaxial growth and its application to micro-mechanical devices2006

    • 著者名/発表者名
      N.Moronuki, M.Kojima, A.Kakuta
    • 雑誌名

      Proc. 3rd International Conference on Technological Advances in Thin Films & Surface Coatings (CD-ROM形式)

    • NAID

      120006558394

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Nanometer Deflection Control of AFM Probe by Irradiating Polarized Laser and its Application to Nano-Structuring Process2006

    • 著者名/発表者名
      D.Mezaki, K.Chuma, A.Kakuta, Y.Furukawa
    • 雑誌名

      Int. Conf. Precision Engineering Vol.11

      ページ: 203-207

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 355 UVレーザによるSiC薄膜層のマイクロチャンネル創成2006

    • 著者名/発表者名
      中馬 健一朗, 角田 陽, 笹原 弘之, 古川 勇二
    • 雑誌名

      2006年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集

      ページ: 1221-1222

    • NAID

      130005027199

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The Effect on Fatigue Life of Residual Stress and Surface Hardness resulting from Different Cutting Conditions of 0.45%C Steel2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki SASAHARA
    • 雑誌名

      International Journal of Machine Tools and Manufacture 45, 2

      ページ: 131-136

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nanopillar formation via defect activation and Coulomb explosion initiated by a 355 nm Nd : YAG laser beam2005

    • 著者名/発表者名
      Yujie Han, Yuji Furukawa
    • 雑誌名

      The Annals for Micro and Nano Systems 2005-6

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] エピタキシャル成長における3次元島形成を利用したナノテクスチャ創成に関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      金子新, 藤山孝太郎, 角田陽, 諸貫信行, 古川勇二
    • 雑誌名

      精密工学会誌 Vol. 71, No. 6

      ページ: 744-749

    • NAID

      110001824179

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 単結晶SiC薄膜の製作と微小構造材料への適用2005

    • 著者名/発表者名
      諸貫信行, 角田陽, 高岡勝則
    • 雑誌名

      精密工学会誌 Vol. 71, No. 9

      ページ: 1146-1150

    • NAID

      110001794643

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 分子線エピタキシによるSiC/Si多層薄膜構造の創成と応用2005

    • 著者名/発表者名
      土井光人, 諸貫信行, 角田陽
    • 雑誌名

      精密工学会2005年度春季大会学術講演論文集 2005

      ページ: 103-104

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A Study on Surface Integrity ofSiC/Si Hybrid Nano-Structured Surfaces2005

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro CHUMA, Yuji FURUKAWA, Yujie HAN, Akira KAKUTA
    • 雑誌名

      Int. Conf. on Leading Edge Manufacturing in 21^<St> century Vol. 1

      ページ: 1199-1204

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] エピタキシャル成長単結晶SiC薄膜の機械的特性に関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      小島正行, 諸貫信行, 角田陽
    • 雑誌名

      精密工学会秋季大会学術講演論文集

      ページ: 107-108

    • NAID

      130004656685

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Nano texturing process assisted by 3 dimensional growth of micro island in Epitaxy growth2005

    • 著者名/発表者名
      S.Kaneko, K.Fujiyama, A.Kakuta, N.Moronuki, Y.Furukawa
    • 雑誌名

      Trans.Jap.Soc.Prec.Eng. Vol.71, No.6

      ページ: 744-749

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of Single Crystal SiC thinfilm and its application to micro-structure material2005

    • 著者名/発表者名
      N.Moronuki, A.Kakuta, K.Takaoka
    • 雑誌名

      Trans.Jap.Soc.Prec.Eng. Vol.71, No.9

      ページ: 1146-1150

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Generation of multi thin layers of SiC/Si by Molecular Beam Epitaxy and its application2005

    • 著者名/発表者名
      M.Doi, N.Moronuki, A.Kakuta
    • 雑誌名

      Proc.Jap.Soc.Prec.Eng.2005(Spring)

      ページ: 103-104

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Study of Surface Integrity of SiC/Si Hybrid Nano-Structured Surfaces2005

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro CHUMA, Yuji FURUKAWA, Yujie HAN. Akira KAKUTA
    • 雑誌名

      Int.Conf.on Leading Edge Manufacturing in 21^<st> century vol.1

      ページ: 1199-1204

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mechanical properties of single crystal Silicon Carbonate thin layer grown by Molecular Beam Epitaxy2005

    • 著者名/発表者名
      M.Kojima, N.Moronuki, A.Kakuta
    • 雑誌名

      Proc.Jap.Soc.Prec.Eng.2005(Autumn)

      ページ: 107-108

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] エピタキシャル成長における3次元島形成を利用したナノテクスチャ創成に関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      金子新, 藤山孝太郎, 角田陽, 諸貫信行, 古川勇二
    • 雑誌名

      精密工学会誌 Vol.71,No.6

      ページ: 744-749

    • NAID

      110001824179

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 単結晶SiC薄膜の製作と微小構造材料への適用2005

    • 著者名/発表者名
      諸貫信行, 角田陽, 高岡勝則
    • 雑誌名

      精密工学会誌 Vol.71,No.9

      ページ: 1146-1150

    • NAID

      110001794643

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A Study on Surface Integrity of SiC/Si Hybrid Nano-Structured Surfaces2005

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro CHUMA, Yuji FURUKAWA, Yujie HAN, Akira KAKUTA
    • 雑誌名

      Int.Conf.on Leading Edge Manufacturing in 21^<st> century Vol.1

      ページ: 1199-1204

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Nanopillar formation via defect activation and Coulomb explosion initiated by a 355 nm Nd:YAG laser beam2005

    • 著者名/発表者名
      Yujie Han, Yuji Furukawa
    • 雑誌名

      The Annals for Micro and Nano System 2005-6(未定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The Effect on Fatigue Life of Residual Stress and Surface Hardness resulting from Different Cutting Conditions of 0.45%C Steel2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki SASAHARA
    • 雑誌名

      International Journal of Machine Tools and Manufacture 45,2

      ページ: 131-136

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of Chemical Composition upon Mechanical Properties of Thin Layered Mono-Crystal SiC2004

    • 著者名/発表者名
      A.KAKUTA, Y.FURUKAWA
    • 雑誌名

      Annals of the CIRP 53, No. 1

      ページ: 467-470

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of the CAE-assisted Nano-indentation Method for the Evaluation of the Anisotropic Mechanical-properties of Thin Films2004

    • 著者名/発表者名
      T.SASAKI, M.YANG, S.FUKUSHIMA, R.TSUKANO
    • 雑誌名

      Journal of Materials Processing Technology 151, No. 1-3

      ページ: 263-267

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measuring the Fatigue Properties of Thin Films2004

    • 著者名/発表者名
      J.M.CAIRNEY, R.TSUKANO, M.YANG, M.J.HOFFMAN
    • 雑誌名

      Proc. of Thin Films 2004 & Nanotech 2004 2004-1

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of Chemical Composition upon Mechanical Properties of Thin Layered Mono-Crystal SiC2004

    • 著者名/発表者名
      A.KAKUTA, Y.FURUKAWA
    • 雑誌名

      Annals of the CIRP 53, No.1

      ページ: 467-470

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of the CAE-assisted Nano-indentation Method for the Evaluation of the Anisotropic Mechanical-properties of Thin Films2004

    • 著者名/発表者名
      T.SASAKI, M.YANG, S.FUKUSHIMA, R.TSUKANO
    • 雑誌名

      Journal of Materials Processing Technology 151, No.1-3

      ページ: 263-267

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measuring the Fatigue Properties of Thin Films2004

    • 著者名/発表者名
      J.M.CAIRNEY, R.TSUKANO, M.YANG, M.J.HOFFMAN
    • 雑誌名

      Proc.of Thin Films 2004 & Nanotech 2004 2004-1

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of Chemical Composition upon Mechanical Properties of Thin Layered Mono-Crystal SiC2004

    • 著者名/発表者名
      A.KAKUTA, Y.FURUKAWA
    • 雑誌名

      Annals of the CIRP 53,No.1

      ページ: 467-470

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Measuring the Fatigue Properties of Thin Films2004

    • 著者名/発表者名
      J.M.CAIRNEY, R.TSUKANO, M.YANG, M.J.HOFFMAN
    • 雑誌名

      Proc.of Thin Films 2004 & Nanotech 2004 2004-1

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of the CAE-assisted Nano-indentation Method for the Evaluation of the Anisotropic Mechanical-properties of Thin Films2004

    • 著者名/発表者名
      T.SASAKI, M.YANG, S.FUKUSHIMA.R.TSUKANO
    • 雑誌名

      Journal of Materials Processing Technology 151,No.1-3

      ページ: 263-267

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] マイクロアクチュエーターシステム2006

    • 発明者名
      古川勇二, 中馬健一郎, 目崎大輔
    • 権利者名
      東京農工大学
    • 産業財産権番号
      2006-220513
    • 出願年月日
      2006-08-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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