| 研究課題/領域番号 |
63460119
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| 研究機関 | 三重大学 |
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研究代表者 |
澤 五郎 三重大学, 工学部, 教授 (40023072)
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| 研究分担者 |
飯田 和生 三重大学, 工学部, 助手 (80135425)
中村 修平 三重大学, 工学部, 助教授 (70109297)
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| キーワード | 蒸着重合 / ポリイミド / 絶縁材料 / 薄膜 / 電気伝導 / 絶縁破壊 |
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| 研究概要 |
代表的な耐熱性高分子絶縁材料であるポリイミド薄膜を蒸着重合法を用いて作成し、電気絶縁特性について検討した。耐熱性に優れた全芳香族ポリイミドを作成するため、モノマ-としてピロメリット酸二無水物(PMDA)、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPA)の2種の酸無水物とジアミノジフェニルエ-テル(DDE)、パラフェニレンジアミン(PDA)の2種のジアミンを用い、4種のポリイミド(以後モノマ-の略号を連記して分子構造を区別する)薄膜を作成した。酸無水物としてBPAを用いる場合PMDAに比べ膜の成長速度が遅く、その原因として、1.BPAの分子量が大きく蒸気圧が低いため、基板へのモノマ-の供給量を増やすことが困難である。2.薄膜中への未反応モノマ-の残留を防ぐために基板温度を上げると、BPAに比べて分子量の小さなジアミンは基板上での滞留時間が短くなりすぎて反応が十分進まない。3.BPAの反応性がPMDAよりも弱い。の3点が考えられた。BPAをモノマ-としたポリイミドはPMDAをモノマ-としたものより絶縁破壊電圧が低く、高い電界まで導電特性を詳しく検討できなかった。また、PMDAーDDEポリイミドとPMDAーPDAポリイミドの室温での導電特性に顕著な差は認められず、加熱処理によりイミド化した場合、PMDAーPDAポリイミドはPMDAーDDEポリイミドよりも耐熱性に劣ることが報告されているので、PMDAーDDEポリイミドの絶縁特性を詳しく検討した。その結果、導電電流はバルクに律速された伝導機構によるものであり、低電界ではキャリアがサイト間の障壁を熱励起によるホッピングによって移動していたものが、高電界ではトンネルによって移動するものと考えられた。また、絶縁破壊は電子的な過程によるものと考えられ、試料厚さ、温度によって、電子なだれ破壊あるいは熱破壊によることが示された。
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