シリコンおよび窒素を添加した新規ダイヤモンドライクカーボンの機能発現機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24560812
• 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: 無機材料・物性
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 中澤 日出樹 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (90344613)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: カーボン材料

研究成果の概要

ダイヤモンドライクカーボン(DLC)は高硬度、高耐摩耗性、低摩擦係数、高化学安定性、高生体親和性、高赤外線透過性などの特徴を有しており、保護膜、固体潤滑膜などへの応用が進められている。本研究では、従来のDLC膜に比べて摩擦摩耗特性、熱的安定性などが向上するシリコン(Si)および窒素(N)を共添加したDLC膜の研究開発を行った。また、膜特性と組成・化学結合状態・構造との相関関係を調べることで、DLCの機能を更に高度化させるための基礎的知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Deposition of silicon-doped diamond-like carbon films by plasma-enhanced chemical vapor deposition using an intermittent supply of organosilane (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Nakazawa, R. Kamata, S. Okuno
  • 雑誌名: Diamond and Related Materials 巻: 51 ページ: 7-13
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of frequency of pulsed substrate bias on structure and properties of silicon-doped diamond-like carbon films by plasma deposition (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Nakazawa, R. Kamata, S. Miura, S. Okuno
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: 547 ページ: 93-98
  • DOI: 10.1016/j.tsf.2014.11.078
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Influence of duty ratio of pulsed bias on structure and properties of silicon-doped diamond-like carbon films by plasma deposition (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Nakazawa, R. Kamata, S. Miura, S. Okuno
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: 539 ページ: 134-138
  • DOI: 10.1016/j.tsf.2013.05.089
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of pulse bias on structure and properties of silicon/nitrogen-incorporated diamond-like carbon films prepared by plasma-enhanced chemical vapor deposition (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Nakazawa, S. Miura, R. Kamata, S. Okuno, M. Suemitsu, T. Abe
  • 雑誌名: Applied Surface Science 巻: 264 ページ: 625-632
  • DOI: 10.1016/j.apsusc.2012.10.082
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen Effects of the Prop-erties of Silicon/Nitrogen-Coincorporated Diamond-Like Carbon Films Prepared by Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Nakazawa, S. Okuno, S. Miura, R. Kamata
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 51 号: 7R ページ: 075801-075801
  • DOI: 10.1143/jjap.51.075801
  • NAID: 40019351216
  • 査読あり
• [学会発表] Deposition and Characterization of Silicon/Nitrogen-Doped Diamond-Like Carbon Films (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Nakazawa
  • 学会等名: Energy Materials Nanotechnology Cancun Meeting 2015
  • 発表場所: Cancun, Mexico
  • 年月日: 2015-06-08 – 2015-06-11
  • 招待講演
• [学会発表] Electrical and optical properties of nitrogen-doped DLC films prepared by plasma-enhanced chemical vapor deposition (2015)
  • 著者名/発表者名: M.Tsuchiya, K.Magara, K.Tokuda, Y.Enta, Y.Suzuki, T.Takami, H.Ogasawara, H.Nakazawa
  • 学会等名: 9th International Conference on New Diamond and Nano Carbons 2015
  • 発表場所: Shizuoka Granship
  • 年月日: 2015-05-24 – 2015-05-28
• [学会発表] 高周波プラズマ化学気相成長法による窒素添加DLC薄膜の電気的特性および光学的特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 土屋政人、真柄晃平、徳田健吾、遠田義晴、高見貴弘、中澤日出樹
  • 学会等名: 応用物理学会第69回東北支部学術講演会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [学会発表] 土屋 政人、真柄 晃平、徳田 健吾、中澤 日出樹 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中澤日出樹、真柄晃平、土屋政人、徳田健吾
  • 学会等名: 第28回ダイヤモンドシンポジウム
  • 発表場所: 東京電機大学
  • 年月日: 2014-11-19 – 2014-11-21
• [学会発表] プラズマ化学気相成長法による窒素添加DLC薄膜の膜特性評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 土屋 政人、真柄 晃平、徳田 健吾、中澤 日出樹
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] Influence of source gases on properties of silicon/nitrogen codoped diamond-like carbon films prepared by plasma-enhanced chemical vapor deposition (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Nakazawa, K. Magara, M. Tsuchiya, K. Tokuda
  • 学会等名: Diamond and Carbon Materials 2015
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-11
• [学会発表] 高周波プラズマ化学気相成長法による窒素添加DLC薄膜の特性評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 土屋政人、真柄晃平、徳田健吾、中澤日出樹
  • 学会等名: 電子部品・材料研究会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-05
• [学会発表] Mechanical and Tribological Properties of Boron, Nitrogen-Incorporated Diamond-Like Carbon Films Prepared by Pulsed Laser Deposition (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Nakazawa, R. Osozawa
  • 学会等名: The 15th IUMRS-International Conference in Asia
  • 発表場所: Fukuoka University
• [学会発表] Deposition of silicon-doped diamond-like carbon films by plasma-enhanced chemical vapor deposition using an intermittent supply of organosilane (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Nakazawa, R. Kamata, S. Okuno
  • 学会等名: International Conference on Diamond and Carbon Materials 2013
  • 発表場所: Riva del Garda, Italy
• [学会発表] 基板バイアスがSiおよびN共添加DLC膜特性に及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 真柄晃平，奥野さおり，大西悠介，中澤日出樹
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学
• [学会発表] SiおよびN共添加DLC膜の熱的安定性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中澤日出樹、奥野さおり、真柄晃平
  • 学会等名: 第27回ダイヤモンドシンポジウム
  • 発表場所: 日本工業大学
• [学会発表] レーザーアブレーション法によるダイヤモンドライクカーボン薄膜へのホウ素および窒素の添加効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 毛内裕介、遲澤遼一、中澤日出樹
  • 学会等名: 電気学会 電子・情報・システム部門大会
  • 発表場所: 弘前大学
• [学会発表] マグネトロンスパッタ法によるDLC薄膜の窒素添加効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河端聡、川上裕也、中澤日出樹
  • 学会等名: 電気学会 電子・情報・システム部門大会
  • 発表場所: 弘前大学
• [学会発表] 有機シランの間欠供給を用いた高周波プラズマCVD法によるSi添加DLC薄膜の作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中澤日出樹、鎌田亮輔、奥野さおり
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] Influence of parameter of pulsed substrate bias on structure and properties of silicon-doped diamond-like carbon films deposited by plasma-enhanced chemical vapor deposition (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Okuno, R. Kamata, H. Nakazawa
  • 学会等名: 11th Asia-Pacific Conference on Plasma Science and Technology and 25th Symposiumu on Plasma Science for Materials
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] モノメチルシランの間欠供給を用いた高周波プラズマCVD法によるSi添加ダイヤモンドライクカーボンの膜特性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中澤日出樹、鎌田亮輔、奥野さおり
  • 学会等名: 第32回表面科学学術講演会
  • 発表場所: 東北大学