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高強度パルス重イオンビームの高純度化と次世代半導体用イオン注入技術への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20740319
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 プラズマ科学
研究機関富山大学

研究代表者

伊藤 弘昭  富山大学, 理工学研究部, 助教 (70302445)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2008年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードパルス重イオンビーム / 両極性パルス加速器 / パルスパワー技術 / パルスイオン注入
研究概要

次世代半導体材料として期待されている炭化ケイ素への新しいイオン注入技術であるパルスイオン注入法を実現するためには、高純度の大電流パルス重イオンビームが必要である。本研究では、主に新しい高純度・大電流パルス重イオンビーム発生技術である両極性パルス加速器の開発を行った。両極性パルス電圧[-100kV,70ns]+[+100kV,70ns]をドリフト管(加速管)に印加したとき、1段加速ではイオン電流密度~40A/cm^2、パルス幅~30ns、2段加速ではイオン電流密度~10A/cm^2、パルス幅~30nsというパルスイオンビームを得ることができた。また、飛程時間差法からイオン種、エネルギーを評価した結果、特定のイオン種(窒素イオン)のみが加速されていることがわかった。この結果から、パルス重イオンビームの多段静電加速を実証することができた。

報告書

(3件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (15件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Development of Bipolar Pulse Accelerator for Intense Pulsed Heavy Ion Beam2009

    • 著者名/発表者名
      H. Ito, I. Kitamura, K. Masugata
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research Series 8

      ページ: 1522-1525

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Characteristic observation of intense pulsed aluminum ion beam in magnetically insulated ion diode with vacuum arc ion source2009

    • 著者名/発表者名
      H. Ito, K. Fujikawa, H. Miyake, K. Masugata
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Science 37

      ページ: 1879-1884

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of High Current Pulsed Aluminum Ion Beam with Ion Source of Vacuum Arc Plasma Gun2009

    • 著者名/発表者名
      K. Fujikawa, H. Miyake, H. Ito, K. Masugata
    • 雑誌名

      Research Report NIFS-PROC 79

      ページ: 51-57

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Development of Bipolar Pulse Accelerator for Intense Pulsed Heavy Ion Beam2009

    • 著者名/発表者名
      H.Ito, et. al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research Series 8

      ページ: 1522-1525

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of DLC films by pulsed ion beam ablation in a dense plasma focus device2009

    • 著者名/発表者名
      Z.P.Wang, et. al.
    • 雑誌名

      Physics Letters A 373

      ページ: 4169-4173

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristic observation of intense pulsed aluminum ion beam in mag netically insulated ion diode with vacuum arc ion source2009

    • 著者名/発表者名
      H.Ito, et. al.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Science 37

      ページ: 1879-1884

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication and Characterization of Silicon Carbide using Electron Beam by Plasma Focus Device2009

    • 著者名/発表者名
      Z.P.Wang, et. al.
    • 雑誌名

      Research Report NIFS-PROC 79

      ページ: 41-47

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of High Current Pulsed Aluminum Ion Beam with Ion Source of Vacuum Arc Plasma Gun2009

    • 著者名/発表者名
      K.Fujikawa, et. al.
    • 雑誌名

      Research Report NIFS-PROC 79

      ページ: 51-57

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] プラズマフォーカス装置におけるパルスイオンビームの特性評価2009

    • 著者名/発表者名
      西野勇紀, 他5名
    • 雑誌名

      電気学会プラズマ・プラズマ・放電合同研究会資料

      ページ: 5-9

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] パルスパワー技術を用いた高強度パルス重イオンビームの発生と特性評価2009

    • 著者名/発表者名
      藤川幸大, 他3名
    • 雑誌名

      電気学会プラズマ・プラズマ・放電合同研究会資料

      ページ: 19-23

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Diagnosis of high-intensity pulsed heavy ion beam generated by a novel magnetically insulated diode with gas puff plasma gun2008

    • 著者名/発表者名
      H. Ito, H. Miyake, K. Masugata
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments 79

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of silicon carbide film by a plasma focus device2008

    • 著者名/発表者名
      Z.P. Wang, H.R. Yousefi, Y. Nishino, H. Ito, K. Masugata
    • 雑誌名

      Physics Letters A 372

      ページ: 7179-7182

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Bipolar Pulse Generator for High-purity Pulsed Ion Beam2008

    • 著者名/発表者名
      H. Ito, I. Kitamura, K. Masugata
    • 雑誌名

      Research Report NIFS-PROC 72

      ページ: 51-57

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Diagnosis of high-intensity pulsed heavy ion beam generated by a novel magnetically insulated diode with gas puff plasma gun2008

    • 著者名/発表者名
      H. Ito, et.al.
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments 79

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of silicon carbide film by a plasma focus device2008

    • 著者名/発表者名
      Z.P. Wang, et.al.
    • 雑誌名

      Physics Letters A 372

      ページ: 7179-7182

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Intense Pulsed Aluminum Ion Beam by Mag netically Insulated Diode with Vacuum Arc Ion Source2008

    • 著者名/発表者名
      H. Ito, et.al.
    • 雑誌名

      Proc. of The 17th International Conference on High-Power Particle Beams

      ページ: 227-230

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of Ion Beam and Electron Beam by Plasma Focus device to Material Processes2008

    • 著者名/発表者名
      Z.P. Wang, et.al.
    • 雑誌名

      Proc. of The 17th International Conference on High-Power Particle Beams

      ページ: 323-326

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of Bipolar Pulse Generator for High-purity Pulsed Ion Beam2008

    • 著者名/発表者名
      H. Ito, et.al.
    • 雑誌名

      Research Report NIFS-PROC 72

      ページ: 68-74

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Diagnosis of Pulsed Heavy Ion beam by Magnetically Insulated I on Diode2008

    • 著者名/発表者名
      H. Miyake, et.al
    • 雑誌名

      Research Report NIFS-PROC 72

      ページ: 75-79

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 高強度パルスイオンビーム源としての真空ア-クプラズマガンの特性評価2010

    • 著者名/発表者名
      落合靖、藤川幸大、伊藤弘昭、升方勝己
    • 学会等名
      電気学会
    • 発表場所
      明治大学
    • 年月日
      2010-03-17
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 高強度パルスイオンビーム源としての真空アークプラズマガンの特性評価2010

    • 著者名/発表者名
      落合靖, 他3名
    • 学会等名
      電気学会
    • 発表場所
      明治大学
    • 年月日
      2010-03-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] プラズマフォーカス装置から発生するプロトンビームの特性評価2010

    • 著者名/発表者名
      西野勇紀, 他5名
    • 学会等名
      電気学会
    • 発表場所
      明治大学
    • 年月日
      2010-03-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 両極性パルス加速器用電源の特性評価2009

    • 著者名/発表者名
      高部淳二, 他2名
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2009-12-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 高強度パルス重イオンビーム用両極性パルス加速器の開発2009

    • 著者名/発表者名
      伊藤弘昭、高部淳二、升方勝己
    • 学会等名
      核融合科学研究所共同研究研究会
    • 発表場所
      核融合科学研究所
    • 年月日
      2009-11-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [学会発表] プラズマフォーカスにおけるパルスイオンビームの特性評価2009

    • 著者名/発表者名
      西野勇紀, 他6名
    • 学会等名
      電気学会
    • 発表場所
      北陸先端科学技術大学
    • 年月日
      2009-09-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] パルスパワー技術を用いたパルスアルミニウムイオンビーム発生と特性評価2009

    • 著者名/発表者名
      藤川幸大、落合靖、三宅秀典、伊藤弘昭、升方勝己
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2009-09-11
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] パルスパワー技術を用いた高強度パルス重イオンビームの発生と特性評価2009

    • 著者名/発表者名
      藤川幸大, 他4名
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2009-09-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] パルスパワーによる高強度パルスイオンビーム生成とその応用2009

    • 著者名/発表者名
      升方勝己、伊藤弘昭
    • 学会等名
      プラズマ科学シンポジウム2009
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-02-02
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] 高強度パルス重イオンビームの開発と材料プロセスへの応用2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤弘昭、藤川幸大、落合靖、鍋谷実、升方勝己
    • 発表場所
      栃木県総合文化センター
    • 年月日
      2008-12-02
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] パルスアルミニウムイオンビームによる材料表面処理の研究2008

    • 著者名/発表者名
      落合靖、藤川幸大、鍋谷実、伊藤弘昭、升方勝己
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      福井大学
    • 年月日
      2008-11-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] パルスアルミニウムイオンビームによるアニール処理2008

    • 著者名/発表者名
      鍋谷実、藤川幸大、落合靖、伊藤弘昭、升方勝己
    • 学会等名
      電気学会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2008-09-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Development of Bipolar Pulse Accelerator for Intense Pulsed Heavy Ion Beam2008

    • 著者名/発表者名
      H. Ito, I. Kitamura, K. Masugata
    • 学会等名
      The 14th International Congress on Plasma Physics 2008
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] Diagnosis of Intense Pulsed Aluminum Ion Beam by Magnetically Insulated Ion Diode2008

    • 著者名/発表者名
      K. Fujikawa, H. Ito, K. Masugata
    • 学会等名
      The 14th International Congress on Plasma Physics 2008
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] 高強度パルスイオンビーム発生と材料照射実験2008

    • 著者名/発表者名
      藤川幸大、落合靖、鍋谷実、伊藤弘昭、升方勝己
    • 学会等名
      電気学会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2008-03-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://denryoku.eng.u-toyama.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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