| 研究課題/領域番号 |
12555200
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 展開研究 |
|---|
| 研究分野 |
材料加工・処理
|
|---|
| 研究機関 | 神戸大学 |
|---|
研究代表者 |
大前 伸夫 神戸大学, 工学部・機械工学科, 教授 (60029345)
|
|---|
| 研究分担者 |
横田 久美子 神戸大学, 工学部, 教務職員(教育職) (20252794)
田川 雅人 神戸大学, 工学部, 助教授 (10216806)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
|
| キーワード | 宇宙環境 / 低地球軌道 / 原子状酸素 / シリコン / 表面改質 / 酸化 / 原子線 / 高分子 |
|---|
| 研究概要 |
本研究は宇宙環境下における各種材料の劣化現象を地上で模擬するために開発された高出力赤外線レーザーによる中性原子加速法(レーザーデトネーション法)をスピンオフして、新しい表面改質プロセスの開発を行おうとするものであり、ブロードアトムビームを用いた新しい表面改質技術を開発すること、Collision Induced Reaction, Energy and Momentum Transferなど超音速ビームに特有の固体表面反応スキームを表面改質に応用することの利点を明らかにすること、ならびにビームが電気的に中性、かつ化学的に活性である点を利用して絶縁体材料、低融点材料、高分子材料等への適用の可能性を探ることを目的とするものである。本年度に本装置で生成した超熱原子状酸素ビームを用いてシリコン表面の室温酸化を試みた結果、あらたに(1)超熱原子状酸素ビームを用いることにより室温でも水素終端Si(001)表面を酸化することが可能であること、(2)酸化膜成長は放物線則に従う拡散律則過程であること、(3)成長初期の拡散は主としてビームの並進エネルギーに、後期の拡散はビームフラックスに依存すること、原子状酸素ビームの持つ運動エネルギーのうち、80%以上が表面との衝突により基板に与えられること、高分子材料表面への原子ビーム照射により表面自由エネルギーをコントロールできること、等が明らかになった。それに加えて、原子ビーム収束化技術の開発に目処が立つなどの結果も得られた。プロジェクト最終年度であることから、得られた結果を総括した結果、本研究で得られたビーム応用表面改質技術の有効性の確認と応用展開研究へ向けた利点と問題点を明確化することができた。
|
