RF励起マイクロプラズマを用いた毛細管内壁の表面処理の研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650791
• Research Institution: Tsuruoka National College of Technology
• Principal Investigator: 吉木 宏之 鶴岡工業高等専門学校, 電気工学科, 助教授 (00300525)
• Keywords: マイクロプラズマ / 大気圧放電 / マイクロキャピラリー / 内壁処理 / シリコン酸化膜

Research Abstract

2cm角、厚み1mm程度の石英ガラスまたはPETチップ内に100〜500μm幅のマイクロキャピラリを作製し、チップ表面に上記キャピラリを覆うように平行平板電極(材質:Cu)を設けてマイクロプラズマ源を構成した。上記キャピラリに放電ガスを導入して、平行平板電極の一方に本研究て新規開発した整合回路を介して10〜60MHzのRF電力を印加し、他方を接地状態にすることで、大気圧マイクロプラズマを10W以下の低電力で生成することに成功した。マイクロプラズマ生成の要素技術となる整合条件、発光分光分析によるプラズマの励起温度等を明らかにした。
続いて、PETチップ内マイクロキャピラリ(断面積:500×500μm^2)にHe、He+O_2等の処理ガスを導入しプラズマ処理することで、上記キャピラリ内のゼータ電位の制御をおこなった。O_2を少量添加することで、PETキャピラリ内壁の濡れ性が向上し、それに伴い電気浸透流値も増加した。さらに、He/O_2/TEOS(テトラエトキシシラン)の混合ガスを用いることで、上記キャピラリ内にシリコン酸化膜(SiO_2)膜の大気圧常温CVDをおこない、XPS等の表面観察でSiO_2薄膜を確認した。

Research Products

• [Publications] H.Yoshiki, Y.Horiike: "Capacitively Coupled Microplasma Source on a chip"Jpn. J. Appl. Phys., Part2. 40. L360-L362 (2001)
• [Publications] H.Yoshiki, Y.Horiike: "13.56MHz Capacitively Coupled Microplasma"Proc. of XXV International Conference on Phenomena in Ionized Gases. 4. 159-160 (2001)
• [Publications] H.Yoshiki 他3名: "Generation of a capacitively coupled microplasma"J. Vac. Sci. Technol.. A20. 24-29 (2002)
• [Publications] H.Yoshiki 他3名: "Inner wall modification of a PET capillary"Thin Solid Films. 406(印刷中). (2002)