| 研究課題/領域番号 |
25630293
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
江利口 浩二 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70419448)
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| 研究分担者 |
斧 高一 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30311731)
鷹尾 祥典 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80552661)
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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 | 誘電率 / プラズマ / シリコン / 有機材料 / 欠陥 / 電気容量 |
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| 研究概要 |
平成25年度は，(1)Si以外の材料を有する構造に対する誘電率解析，ならびに(2)大気圧プラズマプロセスを想定したシミュレーションコードの開発に注力した．電気的手法（電気容量）による誘電率解析では，新しい材料・構造の初期設定として，反応性プラズマ支援コーティング法による窒化ホウ素(BN)/SiC/Si構造及びBN/TiN/Si構造に着目し，電気容量解析を通して種々のBN成膜プロセス依存性を明らかにした．平成26年度は引き続き，BN系に加え，種々の有機系材料構造をSi基板上に作製して，電気容量を中心とした評価を進める．（なお，光学的手法（変調反射率分光）による誘電応答の信号の取得はできなかった．膜構造最適化を通して信号取得を試みる予定である．）また，(2)においては，減圧プラズマによって，Si清浄表面近傍約5nm領域に欠陥を形成し，大気圧プラズマを用いた欠陥構造の回復過程を，電気的手法ならびに光学的手法によって誘電率解析を行った．その結果，大気圧プラズマプロセスによって欠陥構造の回復が実現される可能性を実証した．一方，現有の分子動力学シミュレーションコードにおいては，Si基板構造変更（３次元構造導入や面方位変更）を進めた．また，大気圧プラズマ相当のイオンフラックスに対する欠陥形成過程は現在確認中である．さらに新しい材料である上記B-N系やCを含む系については，現在ポテンシャルモデルを導入中である．今後，プラズマ反応表面の誘電率変調のモデリングを実験および計算の両面から進め，欠陥構造が制御された有機系材料からなる新機能素子の可能性を探索する予定である．
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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
有機系材料・構造での評価は未達であるが，Si以外の新しい材料構造（BN/TiN/Si）での誘電率解析手法を構築することができた．本手法により，BN膜の力学的特性と誘電率の相関を実験的に取得することができた．また，新しい構造・系のポテンシャルのシミュレーションコードへの導入は予定通り進んでいる．
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| 今後の研究の推進方策 |
有機系材料・構造を有するサンプルを早急に作製し，電気的・光学的手法による誘電関数解析を平成26年度に重点的に行う．また，プラズマプロセスによる有機系材料表面の欠陥形成過程のシミュレーションは，平成26年度中を目処にコードを完成させ，順次新しい材料・構造に対してモデリングを進める予定である．
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| 次年度の研究費の使用計画 |
平成25年度は，新材料・構造での評価による研究課題抽出ならびにシミュレーションコードの改造に注力した．また，大気圧プラズマ処理については，研究成果実現の確度向上・効率化の目的から，リスクの高い大気圧プラズマプロセスの初期設計の一部を外部に依頼することにし，欠陥形成・回復過程に敏感なプラズマ処理条件抽出を行ったため，当該年度に予定していた大気圧プラズマ形成用電源(約100万円)の発注は平成26年度に移行した．（その結果，上記の次年度使用額に計上されている．）
平成25年度時点で，大気圧プラズマプロセス設計がほぼ完了したため，平成26年度に大気圧プラズマ形成用電源を購入する予定である．それにより，予算執行はほぼ計画通りになる予定である．
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