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2008 年度 実績報告書

高品質ダイヤモンド薄膜の評価技術の確立と10GHz帯弾性表面波デバイス

研究課題

研究課題/領域番号 18360158
研究機関東北大学

研究代表者

小田川 裕之  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00250845)

研究分担者 櫛引 淳一  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50108578)
荒川 元孝  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (00333865)
大橋 雄二  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50396462)
キーワード超音波計測 / ダイヤモンド薄膜 / 弾性表面波 / 超精密計測 / 電子・電気材料
研究概要

1. ダイヤモンド薄膜自体には圧電性がないため、SAWデバイスを得るためにはZnO薄膜とダイヤモンドの層構造が用いられる。そこでZnO薄膜の音響関連物理定数の測定と音響特性の評価法の研究を引き続き行った。ZnO薄膜の抵抗率はデバイス特性に大きく影響するため、ZnO薄膜の抵抗率とバルク波および漏洩弾性表面波の伝搬特性との関係を誘電緩和を考慮して求め、評価技術の研究を行った。抵抗率により緩和周波数が異なるので、音速及び伝搬減衰の周波数特性から抵抗率を求めることが可能であり、UMSシステムにより高精度に求めることが可能となった。
2. 直線集束ビーム超音波材料解析システムによる、ダイヤモンド薄膜の音響特性の評価の研究を行った。ポリシリコン上のポリダイヤモンド薄膜、及び、単結晶シリコン上のポリダイヤモンド薄膜の層構造を伝搬する、水を付加したときの漏洩弾性表面波の音速を数値計算及び実験により求め比較検討した。またポリシリコンのグレインサイズの異なる薄膜についての比較も行い、これらの評価法の基礎を築いた。
3. SAWデバイスの周波数温度係数を改善するために、SAW基板と逆の温度特性を有するSiO_2が利用されている。水晶の特性については既に調べているので、合成石英ガラスの音響特性、密度、線膨張係数について詳細に実験を行い定数を求めた。
4. ダイヤモンド薄膜を用いたSAWデバイスの設計に必要な、速度および伝搬減衰に周波数依存性がある場合の等価回路解析のプログラミングを行い数値計算を行った。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] A Promising Method of Evaluating ZnO Single Crystals Using the Line-Focus-Beam Ultrasonic Material-Characterization System2009

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Kushibiki
    • 雑誌名

      Applied Physics Express 2

      ページ: 026501-1-3

    • 査読あり
  • [学会発表] VHF/UHF帯における平面超音波材料解析システムによるZnO単結晶試料の音響特性の評価2009

    • 著者名/発表者名
      高麗友輔
    • 学会等名
      応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2009-03-31
  • [学会発表] Study on acoustical physical constants of ZnO single crystal using the ultrasonic microspectroscopy technology2008

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Tanaka
    • 学会等名
      2008 IEEE International Ultrasonics Symposium
    • 発表場所
      Beijing, Chjna
    • 年月日
      2008-11-04
  • [学会発表] 超音波マイクロスペクトロスコピー技術による合成石英ガラスの評価2008

    • 著者名/発表者名
      荒川元孝
    • 学会等名
      応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2008-09-05
  • [学会発表] HPHT法によるIbダイヤモンド単結晶の格子定数と窒素濃度の関係2008

    • 著者名/発表者名
      獅子谷卓
    • 学会等名
      応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2008-09-02

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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