| 研究課題/領域番号 |
08555172
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
石川 順三 京都大学, 工学研究科, 教授 (80026278)
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| 研究分担者 |
後藤 康仁 京都大学, 工学研究科, 助手 (00225666)
辻 博司 京都大学, 工学研究科, 助手 (20127103)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| キーワード | 負イオン注入 / 粉体 / 微粒子 / 無帯電 / 無飛散 / 攪拌 / 均一注入処理 / 球体に対する注入分布 |
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| 研究概要 |
1.正イオン注入時の粒子飛散問題に対して、微粒子に作用するクーロン反発力と重力やファンデアワールス力の引力の関係を基に、静止状態および振動状態の粉体が飛散し始める帯電電圧と粒径の関係を解析的に導出した。また、正イオン注入実験で確認し、飛散現象を解明した。
2.粉体攪拌用振動装置を装備した微粒子負イオン注入装置を製作し、静止状態および振動状態のミクロンサイズの球形酸化物微粒子粉体に各種の負イオンを、最大70keVのエネルギーで注入した。その結果、いずれの負イオン注入条件においても粉体の飛散は観測されなかった。これにより、負イオン注入における無飛散なイオン注入が可能であることを示した。
3.絶縁物に負イオン注入した時の表面電位を二次電子エネルギー分析法で測定し、帯電による表面電位は注入エネルギーに依存して徐々に低下するが、100keV程度までは負の数Vであることが判明した。この表面電位は粉体の飛散開始帯電電圧よりも100倍程度小さく、負イオン注入では飛散が生じないことが理解された。
4.微粒子の全表面にイオン注入を行うために必要な粉体攪拌を振動により実施できることを、理論解析と実験で証明した。また、振動攪拌中に負イオン注入を行うことで、全粒子の表面に負イオン注入が均一にできることを、銅負イオン注入とXPS分析で明らかにした。
5.球形微粒子にイオン注入した場合の注入原子の深さ分布を理論式で導出し、これを実験的に確かめた。
以上、粉体微粒子への無帯電・無飛散かつ均一イオン注入が可能な負イオン注入技術を開発し、確立した。
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