| 研究課題/領域番号 |
20K04219
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 新居浜工業高等専門学校 (2021-2023)
富山高等専門学校 (2020) |
|---|
研究代表者 |
浅地 豊久 新居浜工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (70574565)
|
|---|
| 研究分担者 |
中村 翼 大島商船高等専門学校, 電子機械工学科, 准教授 (10390501)
太田 孝雄 奈良工業高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (80353267)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
|
|---|
| キーワード | ECRイオン源 / イオンビーム / ウィーンフィルタ / マイクロビーム / マグネシウム / 電子サイクロトロン共鳴 / マイクロ波 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
近年需要が急増しているパワー半導体の多品種少量生産に用いるアルミニウム多価イオンのマイクロビーム装置を開発する．多価イオンを利用することでイオン注入装置の革新的な小型化，低価格化が実現でき，多品種少量半導体の生産効率が飛躍的に向上する．多価イオン源には大幅に小型化した電子サイクロトロン共鳴イオン源を新たに開発する．イオンビーム分離器は，直交電磁場を用いるウィーンフィルタと静電偏向を組み合わせることによって高分解能を実現する．さらにキャピラリーの集束効果を用いて多価イオンの高密度マイクロビーム化を図る．これらにより，日本の自動車産業の競争力強化に貢献する．
|
| 研究成果の概要 |
イオン源は、マイクロ波を2.45GHzに高周波化することによって、総ビーム電流を3.5倍に増やすことができた。ウィーンフィルタについては、2次元シミュレーションにより電場の均一化を図った。新たな蒸発源を製作し、蒸発温度の低いマグネシウムでイオンビームを生成することができた。アルミニウムの蒸発も確認した。最後に、アルミナ管を用いて直径100μm以下のビーム生成ができた。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
半導体イオン注入分野などへの応用を考え、デスクトップサイズのイオンマイクロビーム装置の開発を行った。イオンビームから必要なイオン種のみを取り出すために大幅な小型化が可能なウィーンフィルタを採用した。また、内壁の帯電によってビーム収束効果が期待できるアルミナなどの絶縁管に、ウィーンフィルタを通過したビームを通すことによって直径100μm以下のイオンマイクロビームを生成することができた。
|
