| 研究概要 |
電子デバイスあるいは切削工具などの主要構成材として,薄膜が重要な役割を担ってきている。その健全性評価においては付着強度の把握が不可欠である。近年,本研究者らのグループは,CVD薄膜を対象として,斜入射超音波の付着界面でのせん断成分の透過性が核発生密度に大きく依存することを実験より発見した。ここでは同発見を踏まえた付着強度定量評価のための基礎として,原子レベルからの薄膜付着モデルを開発し,コンピュータシミュレーションの実施により種々の現象を数値的に明らかにした。得られた実績を要約して以下に示す。
1.核発生に及ぼす基板傷つけ処理の影響を解明することを目的として,傷つけ処理を施したシリコン基板と反応ガスからなる核発生二次元モデルを考案し,同基板上に発生するダイヤモンド核を対象とした数値シミュレーションを行った。その結果,核発生過程を数値的に明らかにした。
2.薄膜形成に及ぼす基板傷つけ処理の影響を解明することを目的として,1.で考案したモデル発展させた核成長二次元モデルを考慮し,シリコン基板上に発生および成長するダイヤモンド核を対象とした数値シミュレーションを行った。その結果,核成長過程を数値的に明らかにした。
3.ダイヤモンド薄膜とシリコン基板間の真の付着強度を数値的に求めることを目的とし,2.で考案した核成長二次元モデルを用いた数値計算を行った。その結果,真の付着強度としての付着力は初期に核発生した点の個数の増加に伴い増加することを示した。
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