ハイブリッドリングホロー放電の確立と大面積高密度均一プラズマ源への応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23540577
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: プラズマ科学
• 研究機関: 佐賀大学
• 研究代表者: 大津 康徳 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50233169)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: ハイブリッドリングホロー放電 / ホロー陰極効果 / 容量結合放電 / 2次電子放出係数 / 多重リング状ホロー電極

研究概要

太陽電池パネルや液晶ディスプレイなどの機器の一部に使用されている機能性薄膜は、高周波容量結合放電プラズマにより広く製造されている。しかしながら、生産性に課題があり、高効率なプラズマ装置が産業界から要求されている。本研究では、従来にない新しい放電方式を提案し、同電力下で高密度かつ均一なプラズマ発生方式を確立した。具体的には、リング状型の溝をプラズマを作る電極に形成し、その表面に、プラズマを容易につくると期待される2次電子放出係数の高い薄膜を塗布することにより、要求される性能を達成させている。今後は、大面積化に展開することにより、実用化が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Production of radio frequency magnetron plasma by monopole arrangement of magnets for target uniform utilization (2014)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohtsu, M.Shigyo, M.Akiyama, T.Tabaru
  • 雑誌名: Vacuum 巻: 101 ページ: 403-407
  • 査読あり
• [雑誌論文] radio-frequency magnetized ring-shaped hollow cathode discharge plasma for low-pressure plasma processing (2014)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohtsu, J.Eguchi, Y.Yahata
  • 雑誌名: Vacuum 巻: 101 ページ: 46-52
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of high-density radio frequency plasma source by ring-shaped hollow-cathode discharge at various trench-shapes, IEEE Trans (2013)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohtsu, Y.Yahata, J.Kagami, Y.Kawashimo, T.Takeuchi
  • 雑誌名: Plasma Sci., Special Issue on Ion sources 巻: 41 ページ: 1856-1862
  • 査読あり
• [雑誌論文] Criteria of radio-frequency ring-shaped hollow cathode discharge using H2 and Ar gases for plasma processing (2013)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohtsu and Y.Kawasaki
  • 雑誌名: J.Appl.Phys 巻: 113 ページ: 033302-1-5
  • DOI: 10.1063/1.4776220
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of low electron temperature plasma and coating of carbon-related water repellent films on plastic plate (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohtsu and K.Kihara
  • 雑誌名: IEEE Trans. Plasma Sci., Special Issue on Carbon-Related Materials Processing by Plasma Technologies 巻: 40 ページ: 1809-1814
  • DOI: 10.1109/TPS.2012.2194513
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of trench shape of ring-shaped hollow electrode on high-density capacitive coupled plasma (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohtsu, Y.Yahata, J.Kagami, Y.Kawashimo, T.Takeuchi
  • 雑誌名: Proc. Plasma Conference 巻: 22P027-O ページ: 1-2
• [学会発表] Characteristics of capacitively coupled collisional plasma with RF ring-shaped hollow cathode (2014)
  • 著者名/発表者名: N.Matsumoto, Y.Ohtsu
  • 学会等名: ICRP-8/SPP-31
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2014-02-06
• [学会発表] Production of high-density RF plasma using ring-shaped hollow cathode for material processing (2013)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohtsu
  • 学会等名: 5th International Workshop on Plasma Scientech for All Something (PLASA-5)
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 20130621-22
• [学会発表] リング状ホロー電極を用いた容量結合型衝突プラズマの特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松本直樹, 大津康徳
  • 学会等名: 2013年(平成25年度)応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2013-12-01
• [学会発表] アルゴン・水素混合ガスを用いた高周波リング状ホロー放電プラズマ特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大津康徳, 川崎裕次郎, 武田賢治
  • 学会等名: 電気学会プラズマ研究会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 20121210-13
• [学会発表] Wood surface treatment by atmospheric RF capacitively coupled plasma jet (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohtsu and M.Z.Hassan
  • 学会等名: Proc. The 7th Asia-Pacific International Symposium on the Basics and Applications of Plasma Technology
  • 発表場所: Taiwan
  • 年月日: 20120414-15
• [学会発表] Numerical simulation of rf capacitive coupled plasma with ring-shaped hollow cathode (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohtsu
  • 学会等名: 2nd AISC International Symposium
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20120301-02
• [学会発表] ホロー効果を用いたプラズマプロセス装置におけるプラズマ密度のガス圧力依存性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本直樹, 大津康徳
  • 学会等名: IEEE 主催 2012年度第2回学生研究発表会
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 2012-11-27
• [学会発表] High-density RF plasma by hollow cathode for plasma processing (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohtsu
  • 学会等名: 4st International Workshop on Plasma Scientech for All Something (Plasas-4)
  • 発表場所: 中国北京
  • 年月日: 2011-10-09
• [図書] エレクトロニクス・エネルギー分野における超撥水・超親水化技術 (2012)
  • 著者名/発表者名: 矢嶋, 大津, 他
  • 総ページ数: 118-127
  • 出版者: (株)技術情報協会
• [図書] Preparation of Zirconium Oxide Thin Film by Plasma Coating Method and its Hydrohobic Nature in Zirconium Characteristics, Technology and Performance (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohtsu
  • 総ページ数: 1-26
  • 出版者: Nova Science Publisher, Inc. New York
• [備考]
  • URL: http://www.ee.saga-u.ac.jp/plasma/index.html
• [産業財産権] プラズマ処理装置 (2012)
  • 発明者名: 大津康徳, 加々見丈二, 川下安司, 竹内達也
  • 権利者名: 国立大学法人佐賀大学, 神港精機(株)
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-140903
  • 出願年月日: 2012-06-22