| 研究課題/領域番号 |
08455068
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
長尾 高明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (80010685)
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| 研究分担者 |
光石 衛 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (90183110)
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| キーワード | 微小切削 / 単結晶シリコン / 電子顕微鏡 / 延性モード切削 / 脆性モード切削 / 結晶方位依存性 / 遠隔微細加工 / 立体視 |
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| 研究概要 |
本研究では本年度は、立体視可能型電子顕微鏡下で観察しながら加工や測定が行なえる機械を用いて、シリコンの結晶方位性を考慮した延性切削の可能性を検討した。
まず、単結晶シリコンの結晶方位性を調べるために単結晶ダイヤモンド圧子を用いたひっかき実験を行なった。ひっかき方向は{100}〈100〉、{100}〈110〉、{110}〈100〉、{110}〈110〉の4方向である。実験の結果、{100}〈100〉の場合に他の場合よりも摩擦係数が大きくなり、切り込み量についても{100}〈100〉方向に引っかいた場合に、同じ面を〈110〉方向に引っかいた場合より大きくなることがわかった。
単結晶シリコンのすべり系は{111}〈110〉であり、一つのすべり面に対して3種類のすべり方向が存在する。〈110〉方向に引っかいた場合には3種類すべり面が活動的であり、〈100〉方向に引っかいた場合には2種類のすべり面のみが活動的である。このため〈100〉に引っかいた場合に方が大きくなると考えられる。
以上で解析した結晶方位依存性に基づいて、単結晶ダイヤモンドの切削を行なった。切り込み量を小さくし、結晶方位に注目することで延性モードの加工が実現できた。
さらに、本システムを光ファイバ、および、コンピュータ・ネットワークを用いた情報ネットワークを用いて遠隔地からでも操作可能とした。遠隔地からジョイスティックを用いて立体視しながら加工可能である。
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