| 研究課題/領域番号 |
19K03812
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分14030:プラズマ応用科学関連
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| 研究機関 | 上智大学 |
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研究代表者 |
星野 正光 上智大学, 理工学部, 教授 (40392112)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 電子衝突 / 衝突断面積 / プラズマ素過程 / 低エネルギー電子分光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
現在、半導体プロセスや核融合反応におけるプラズマモデリング入力のための素過程データとして利用される電子衝突断面積データセットは、大半が理論計算に基づき予測されている。しかしながら、計算値が実験的に測定された衝突断面積と大きくかけ離れた値を示すことも少なくない。そこで、本研究では、プラズマモデリングに必要不可欠な衝突断面積を実験的に精密測定し、理論計算の有用性を検証し、より現実に近い高精度なモデリングを行うための衝突断面積データベースを構築する。これにより理論計算の正当性を検証できるだけでなく、実験値を用いたより現実に近いプラズマモデリングの実現が見込まれる。
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| 研究成果の概要 |
半導体プロセスや核融合プラズマの挙動の解明に向けて行われるプラズマモデリングの実現には、電子と原子分子衝突における衝突断面積データの定量測定や評価、理論計算の妥当性等の検証が必要である。そこで、これまで大きな不確定さが含まれていた衝突断面積を実験的に評価、検証することを目的とした。
その結果、本申請課題において新たに信頼性の高い電子衝突積分断面積データを得る方法をいくつか提案し、様々な標的分子の断面積データセットの構築に成功し成果報告を行なった。今後プラズマ関連分子のデータベースの更新やプラズマモデリングの高精度化に役立てられることが期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年、我々の日常生活で欠かせないあらゆる電子機器に搭載される半導体はプラズマを使って生成される。そこではプラズマの挙動を解明するためのプラズマモデリングが行われ、その入力データとして電子衝突断面積データセットが利用されるが、大半が理論計算による予測が使われてきた。
本課題において、プラズマモデリングに必要不可欠な電子衝突断面積を実験的に精密測定、評価、理論計算の有用性をあらゆる面から詳細に検証し、衝突断面積データベースの構築に成功した。その結果、これまで以上の高精度かつ現実に近いプラズマモデリングの実現が期待され、学術面における基礎データの提供に加え、社会的な貢献も果たすことができた。
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