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イオン注入と蒸着による表面改質と新機能薄膜形成技術の開発

离子注入、气相沉积表面改性及新型功能薄膜形成技术的开发

基本信息

批准号：
59850002
负责人：
藤本文範
金额：
$ 17.98万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
财政年份：
1984
资助国家：
日本
起止时间：
1984 至 1986
项目状态：
已结题

项目摘要

1.今年度は窒化ボロンの被覆膜の作成から始めた。窒化ボロンには白色石墨といわれるグラファイト型結晶、ウルファイト型、および立方晶型の閃亜鉛鉱型の三種類の結晶型があり、グラファイト型のものは摩擦係数が小さく表面が滑かであるのに対し、閃亜鉛鉱型はダイヤモンドと殆んど同じ硬度を持つ超硬物質として注目されており、通常十万気圧、千六百度の高温高圧下でのみ作られる。我々はボロンを蒸着すると同時に、窒素分子イオンを注入して膜をシリコン板、アルミニウム膜、および岩塩の上に作成した。イオンの加速電圧は25〜40KVで基板温度は約200度であった。イオンの量および蒸着速度を制御して膜の成分比を変えた。ボロンと窒素の成分比はアルミニウム膜上の生成膜について2.0MeVヘリウムイオンの散乱強度で測定、生成膜の結晶構造はシリコン基板上のもののX線回折、赤外吸収分光で、また岩塩上のものは剥離して電子顕微鏡により膜の状態、また回折線より微小部分の結晶構造を調べた。結果はボロン/窒素成分比が0.9以上で、また低電圧で作成したものに立方晶型のものが多く含まれていることを見出した。高い電圧で作成したものおよびボロン/窒素比が小さいものはグラファイト型のものが多く見られた。2.窒化チタン膜の作成も行った。チタンを蒸着しながら窒素イオンを注入してステンレス板上に膜を作成した。イオンのエネルギーの変化による基板との界面の状態に特に注目し、RBSとスパッタリングと光電子分光により深さによる成分の変化を調べた。結果は30KVのとき基板と窒化チタンとの混合層が約440Åであり、10KVでは300Åであった。この混合層の厚さは基板との付着力に対し重要である。また作成された膜は殆んど窒化チタン結晶の100軸方向が基板に関係なく表面に垂直であることが見出された。

1. This year, the coating film of the chemical coating film is made from scratch. White graphite, white graphite, white The temperature and pressure of 1,600 degrees Celsius are very high. We have a lot of questions about how to do this, and how to do this. The acceleration voltage is 25 ~ 40KV, and the substrate temperature is about 200 degrees. The amount of steam is controlled by the composition ratio of the film. The composition ratio of the pigment was determined by measuring the scattered intensity of the generated film on the substrate at 2.0 MeV, and the crystal structure of the generated film was adjusted by X-ray reflection, infrared absorption spectroscopy, and electron microscope. As a result, the ratio of crystal composition to elemental composition was higher than 0.9, and the low voltage was obtained. High voltage is used to create a high voltage switch. 2. The film is made of plastic. The film is made from a thin film. The change of the substrate and the state of the interface are particularly important, and the change of the composition is particularly important. The result is that the mixed layer of 30 kV substrate is about 440 kV, and that of 10 kV substrate is about 300 kV. The thickness of the mixed layer and the stress on the substrate are important. The film is made in the direction of the 100 axis of the crystal, and the surface is perpendicular to the crystal.