2005 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロプラズマの材料デバイスプロセシングへの応用
Project/Area Number |
05F05101
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
寺嶋 和夫 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
STAUSS-UENO Sven Nico 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 外国人特別研究員
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Keywords | マイクロプラズマ / 計算シミュレーション / FETD法 / 非平衡プラズマ / DBDプラズマ / ICP |
Research Abstract |
(1)高真空環境下マイクロプラズマジェットの発生と診断 大気圧から10^<-5>Torrまでの高真空環境で安定発生する誘導結合型(IC)マイクロプラズマ源(内径500μm)の開発を行なった。熱電子援用型の構造をとる本装置は、10^<-5>Torr台の高真空環境でも2時間以上の安定発生に成功した。シミュレーションによりこの時のプラズマ発生空間での真空度は1Torr程度であり、発光分光測定より、電子温度0.6eV、ガス温度0.1eVの非平衡プラズマ状態であることを明らかにした。 (2)各種マイクロプラズマプロセスの計算シミュレーション (1)誘電体バリア放電(DBD)マイクロプラズマにおけるプラズマー基板間の熱移動現象、 (2)ストリップライン型マイクロ波大気圧マイクロプラズマ(SMMAP)における電界計算、 (3)大気圧誘導結合型(IC)プラズマにおけるプラズマパラメタ(電子温度、ガス温度)計算、 を行なった。 具体的なそれぞれのプロセスにおける研究成果は以下の通りである。 (1)では、基板温度分布、熱電対温度を計算し、実験との対比を行い、マイクロプラズマのような微小熱量のプラズマを用いたプロセスにおける温度の推定が可能であることを実証した。 (2)では、電極の長て方向の電界分布をFETD法で計算し、粗密波の発生、および、最大50%の強度差があることが明らかになった。 (3)では、内径50mm、5mm、1mmとプラズマをマイクロ化していくにつれ非平衡性が大きくなる傾向が明らかになるなどの結果を得た。
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