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2023 年度 研究成果報告書

元素選択イオンビームによる循環サイクル型薄膜形成技術の構築

研究課題

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研究課題/領域番号 21K04885
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
研究機関東京理科大学

研究代表者

野島 雅  東京理科大学, 研究推進機構総合研究院, 講師 (50366449)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード質量分離技術 / 静電噴霧イオン化 / イオンビーム / 回転電場質量分離器 / 薄膜形成技術 / 溶液金属イオン源 / 機器分析化学
研究成果の概要

本研究は溶液金属イオン源を真空中静電噴霧イオン(V-ESI)化によってイオンビームを形成し、回転電場質量分離器(REF-MS)によって特定の元素のみを選択することで薄膜形成を可能とする技術を構築する。V-ESI化条件においては、イオンの疑似光源を最小限に設計することで集束特性を高めると同時に、イオン電流を確保するためチップ開口端からのよう溶液金属の供給するために最適なチップの開発を行った。Co, Cu, Ni三元系材料の評価を目的としたイオンビームのパラメータ構築のためCo(NO3)2, Cu(NO3)2 , Ni(NO3)2混合溶液の質量イメージを取得した。

自由記述の分野

マイクロビームアナリシス

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの成膜プロセスは、静電噴霧堆積(ESD)法が最先端の手法であった。ESD法は有機・無機材料を問わず広い成膜物質を選択することができるため、真空蒸着技術を代表とするドライプロセス、スピンコート法やインクジェット法などの塗布成膜技術に代わる成膜技術として期待を集めていた。ESD法は、溶液化した材用物質をキャピラリーに充填し、数kVの高電圧を印加することで発生させた溶液スプレーを材料基板に噴霧する。しかしながら、ESD成膜過程において、噴霧物質の元素レシピはコントロール不能であった。本研究によって、噴霧物質の元素レシピを回転電場質量分離技術によって選択することを可能とした。

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公開日: 2025-01-30  

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