| 研究課題/領域番号 |
25420783
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 株式会社豊田中央研究所 |
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研究代表者 |
伊関 崇 株式会社豊田中央研究所, 材料・プロセス1部 表面改質研究室, 主任研究員 (60394897)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | DLC / 放射光 / 微小角入射X線散乱 |
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| 研究概要 |
プラズマCVD法で基板上に形成されたDLC膜を、SPring-8 BL16XUにおいて微小角入射X線散乱測定に供した。試料毎に全反射条件を把握し、全反射状態で2θ=5～120°の散乱スペクトルを得ることができた。入射X線エネルギーは12keV、検出器はCdTe検出器、受光系はソーラースリットを使用し、試料周辺はカプトン製チャンバ―を覆いHe雰囲気するなど、できる限り空気散乱の低減を試みた。
これらの結果、Siウェハほどの平面平滑性がない鉄系基材においても、基材の影響のないDLC膜固有の散乱スペクトルが得られた。面外より面内のスペクトルの方が散乱強度が強い傾向を示し、面内の方が構造的に整然性が高いためと示唆される。
散乱スペクトルから動径分布関数を導出した結果、いずれの試料についてもr=1.5、2.5Å付近に第一、第二隣接ピークが観察された。どちらも結晶性カーボンのC-C距離に対応する。膜の組成比・製法・性能に対応した微細構造については、今後さらに詳細に検討を行う予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
GIXS測定ではSiウェハレベルの平面平滑性がない鉄系基材においても、全反射条件が実現できる斜入射条件を再現でき、基材の影響を含まないDLC膜そのものの散乱スペクトルを得ることができた。面内スペクトルは感度の影響など心配があったがこれも比較的良好なスペクトルが得られており、面外・面内の動径分布関数も得られることがわかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続きGIXSによるDLC膜の構造解析を進めるとともに、中性子を用いた構造解析も実施する。中性子実験では重水素化した原料ガスからDLCの粉体を用意し、これらの散乱スペクトルを測定することにより動径分布関数を算出する。これの結果とナノインデンテーションによるDLC膜の機械特性と比較し、構造パラメータと特性の関係を明らかにする。
GIXS測定においては測定の長時間化や検出系の改善を図り、さらに良好なスペクトルを取得したいと考えている。
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