| 研究課題/領域番号 |
16K05626
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
プラズマ科学
|
|---|
| 研究機関 | 北海道大学 |
|---|
研究代表者 |
菅原 広剛 北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (90241356)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
|
|---|
| キーワード | 磁化プラズマ / 対向発散磁界 / 分界面 / 閉じ込め効果 / フィルタ効果 / 電子運動 / シミュレーション / モンテカルロ法 / 誘導結合型プラズマ / 磁気フィルタ / 磁気シャッタ |
|---|
| 研究成果の概要 |
誘導結合型低気圧プラズマに加えた対向発散磁界の分界面が電子を遮り閉じ込める又は通過電子をエネルギーで選別するシャッタ／フィルタ効果の機構解明と，材料表面処理用プラズマの省空間化や材料損傷低減他への応用法開拓のため，プラズマ中の電子とイオンの挙動をモンテカルロ法により計算機解析した。
閉じ込め効果の定量評価法を考案し，閉じ込めの電離への寄与を確かめた。プラズマ維持の観点から対向発散磁界下の電子へのエネルギー供給の主要な機構として三様態を詳解対比した。基板へのイオン入射の運転条件依存性観察から，装置設計と制御に資する知見を得た。また，電磁界下の電子速度分布と電子輸送係数の安定な計算技法を開発した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
半導体集積回路や電気電子光材料の製造工程における加工の微細化に伴いプラズマ由来の損傷の回避策が求められており，本課題で解析した対向発散磁界分界面が持つ磁気シャッタ／フィルタ効果は材料の過度なプラズマ曝露を和らげる遠隔プラズマの省空間化や変調による帯電緩和に利用可能な技術の種となる可能性がある。プラズマ中の荷電粒子の誘導や閉じ込めにしばしば用いられる磁界のエネルギー選択性や逆阻止性は学術的新規性と技術的利用価値がありながら研究例は少なく評価指標も未確立のまま未利用であった。本研究の成果は未開拓分野に挑むための基礎的知見となり，計画進行中に見出された新観点も関連研究の展開に繋がることが期待される。
|
