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共晶融液からの単結晶コンポジットの結晶成長によるSiCエピタキシャル基板の創製

研究課題

研究課題/領域番号 16K14089
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 無機工業材料
研究機関東北大学

研究代表者

且井 宏和  東北大学, 金属材料研究所, 特任准教授 (70610202)

研究協力者 後藤 孝  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (60125549)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード共晶 / 炭化ケイ素 / ホウ化物 / 高温 / 溶融凝固 / 一方向凝固 / 非酸化物 / 自己組織化 / 導電性 / 導電性基板 / エピタキシャル / 導電性エピタキシャル基板 / 単結晶
研究成果の概要

SiCと高い整合性を持ち、高融点かつ導電性のSiCエピタキシャル基板として有望なSiC-ホウ化物系共晶体の探索を目的とした。本研究ではSiC-CrB2やSiC-VB2に焦点を当て、アーク溶解法により溶融凝固し、仕込み組成が微細組織や結晶方位に及ぼす影響を調べた。SiC-CrB2ではSiC組成が22.5 mol%で微細なSiCがCrB2母相に分散した共晶組織を形成した。一方、SiC-VB2の共晶組成は45 mol%(SiC)であり、SiC(111)//VB2(1-210)およびSiC[0-11]//VB2[0001]の結晶方位関係をもつSiCとVB2の双方が単結晶性の一方向凝固組織を形成した。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Microstructure of ZrB2-ZrN directionally solidified eutectic composite by arc-melting2018

    • 著者名/発表者名
      Eric Jianfeng Cheng, Hirokazu Katsui, Takashi Goto
    • 雑誌名

      Journal of Asian Ceramic Societies

      巻: 6 号: 1 ページ: 102-107

    • DOI

      10.1080/21870764.2018.1446467

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ZrB2-ZrCxN1-x Eutectic Composites Produced by Melt Solidification2016

    • 著者名/発表者名
      Eric Jianfeng Cheng, Hirokazu Katsui, Takashi Goto
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society

      巻: 99 号: 2 ページ: 667-673

    • DOI

      10.1111/jace.13984

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of heat treatment on the decomposition of TiC-ZrC solid solutions by spark plasma sintering2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Li, H. Katsui, T. Goto
    • 雑誌名

      Journal of the European Ceramic Society

      巻: 36 号: 15 ページ: 3795-3800

    • DOI

      10.1016/j.jeurceramsoc.2016.01.039

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly (111)-oriented SiC films on glassy carbon prepared by laser chemical vapor deposition2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Li, H. Katsui, T. Goto
    • 雑誌名

      Journal of the Korean Ceramic Society

      巻: 53 号: 6 ページ: 647-651

    • DOI

      10.4191/kcers.2016.53.6.647

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of the vacuum degree on the orientation and the microstructure of β-SiC films prepared by laser chemical vapour deposition2016

    • 著者名/発表者名
      B. Li, Q. Li, H. Katsui, T. Goto, R. Tu
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: 182 ページ: 81-84

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2016.06.091

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] レーザー溶融によるSiC 系共晶体の微細組織2017

    • 著者名/発表者名
      森田貴信・且井宏和・後藤孝
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2017年年会
    • 発表場所
      日本大学 駿河台キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー溶融による SiC&-ホウ化物共晶コンポジットの作製2017

    • 著者名/発表者名
      森田貴信・且井宏和・後藤孝
    • 学会等名
      第55回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      2017-01-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 溶融凝固による共晶セラミックスの作製2017

    • 著者名/発表者名
      後藤 孝・且井 宏和・森田 貴信
    • 学会等名
      公益社団法人日本セラミックス協会 第30回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高温非酸化物共晶材の溶融凝固と組織形成2017

    • 著者名/発表者名
      且井宏和、森田貴信、後藤孝
    • 学会等名
      「学際・国際的高度人材育成ライフイノベーションマテリアル創製共同研究プロジェクト」(6大学連携プロジェクト)第1回公開討論会
    • 発表場所
      名古屋大学 ES館 ホール・会議室
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Melt solidification of high-temperature eutectic non-oxide ceramics2016

    • 著者名/発表者名
      H. Katsui and T. Goto
    • 学会等名
      2016 Russia-Japan Conference "Advanced Materials: Synthesis, Processing and Properties of Nanostructures"
    • 発表場所
      Novosibirsk, Russia
    • 年月日
      2016-10-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 溶融凝固による SiC-ホウ化物系共晶コンポジットの微細組織2016

    • 著者名/発表者名
      森田貴信・且井宏和・後藤 孝
    • 学会等名
      平成 28 年度 日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会
    • 発表場所
      札幌、北海道大学
    • 年月日
      2016-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー溶融凝固による SiC-CrB2; コンポジットの微細組織2016

    • 著者名/発表者名
      且井宏和・森田貴信・後藤孝
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第29回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      東広島市 広島大学(東広島キャンパス)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 自己組織化により特異な微細組織をもつ高温機能性セラミックスの合成2016

    • 著者名/発表者名
      且井宏和、後藤孝
    • 学会等名
      学際・国際的高度人材育成ライフイノベーションマテリアル創製共同研究プロジェクト平成28 年度キックオフ公開討論会
    • 発表場所
      名古屋市 名古屋大学 ES館ホール
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Eutectic Composite of SiC and Boride Ceramics by Arc and Laser Melting2016

    • 著者名/発表者名
      Kishin MORITA, Hirokazu KATSUI, Takashi GOTO
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Creation of Life Innovation Materials for Interdisciplinary and International Researcher Development (iLIM-1)
    • 発表場所
      Hotel Hankyu Expo Park, Osaka, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] レーザー溶融による炭化ケイ素と遷移金属ホウ化共晶体の一方向凝固2016

    • 著者名/発表者名
      且井宏和,森田貴信,後藤孝
    • 学会等名
      第 11 回日本フラックス成長研究発表会
    • 発表場所
      仙台市 金属材料研究所
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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