| 研究課題/領域番号 |
62880003
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
菅井 秀郎 名古屋大学, 工学部, 教授 (40005517)
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| 研究分担者 |
豊田 浩孝 名古屋大学, 工学部, 助手 (70207653)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1988年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1987年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
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| キーワード | 機能性薄膜 / プラズマプロセス / イオンビーム / 電子ビーム / マイクロ波放電 / グロー放電 / グブルプラズマ / 反応性プラズマ / ダブルプラズマ |
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| 研究概要 |
我々は、反応性プラズマの制御性を高めて新しい機能性薄膜の形成を行うために、2つの独立なプラズマを組み合わせるダブルプラズマ法を提案した。この方法の特色は、両プラズマ間にバイアスを加えてイオンビームや電子ビームを生成して重疊することにより、荷電粒子のエネルギー分布を容易に制御できる点にある。本けんきゅうでは、反応性プラズマに適した放電形式として、ECRマイクロ波放電と冷陰極DCグロー放電を併用したダブルプラズマ装置を試作した。これを用いて得られた研究成果は次の3点に要約できる。
1.イオンビームの高エネルギー化
プラズマ電位の高い冷陰極DC放電をイオン源に採用し、低圧力放電が可能なECRマイクロ波放電をターゲットプラズマ側に用いて、イオンビームの引出し実験を行った。その結果、従来の2〜3倍の高いエネルギー(600eV)をもつビームを生成できた。
2.低エネルギー・大面積電子ビームの生成
ECRマイクロ波放電を電子源(ソースプラズマ)に採用し、外部バイアスを印加した容器内に低エネルギー(4〜40eV)・大面積(直径16cm)の電子ビームを引き出す実験を行った。その結果、電子ビームのエネルギーは外部バイアスで自由に制御できること、ビームフラックスはソースプラズマのイオン損失量で制限されることが判明した。
3.水素ラジカルの挙動の解明
膜の生長および物性を支配する水素ラジカルの振る舞いを基礎的に調べ、膜中の水素分子形成機構や水素の吸収機構について新しい知見を得た。
以上の研究から、ダブルプラズマ法によって制御されたビームの形成が可能となり、イオンビームによる表面反応制御、電子ビームによる気相反応制御への新しい道が開かれた。
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