シングルパルスカーボンイオン照射を用いた新炭素同素体Qカーボン薄膜の創製

利用单脉冲碳离子辐照制备新型碳同素异形体Q碳薄膜

• 批准号: 21K13908
• 负责人: 針谷 達
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K13908/
• 关键词: フィルタードパルスアークプラズマ; RFプラズマCVD; Qカーボン; アモルファスカーボン; 機能性薄膜; DLC最表面層; プラズマCVD; カーボンイオン照射

Qカーボンは，強磁性を示す超硬質アモルファスカーボンである。しかし，ナノパルスレーザーアブレーション法を用いた合成例しか報告がなく，レーザー照射面に対し部分的に得られるのみである。本研究では，プラズマ成膜プロセスにおいて，堆積膜最表面層の温度条件を制御することで，薄膜状のQカーボンを創製し，プラズマプロセスによるQカーボン合成条件を明らかにする。Qカーボンは，従来材料以上の高機能表面保護膜や，磁気抵抗ランダムアクセスメモリなどの次世代デバイス材料になり得る可能性を持っており，薄膜化によって，これらQカーボン応用の劇的な進展が期待できる。2022年度では，前年度に設計した装置の構築および動作試験を実施した。既存の自己電流型フィルタードパルスアークプラズマ成膜装置をベースとし，基板ステージ側にRFプラズマを生成可能な構造とした。既存アークプラズマ成膜装置の故障箇所を改善し，動作試験としてテトラヘドラルアモルファスカーボン膜の形成を試みた。カーボンターゲットを用いて，パルス幅5ms，放電回数8500回の条件にて，Si基板上に膜厚20nmのカーボン膜が得られた。作製したカーボン膜のX線反射率測定から得られた膜密度は3.14g/cm3であった。作製したカーボン膜が高い膜密度を示したことから，テトラヘドラルアモルファスカーボン膜を形成できたと考えられる。基板ステージ側のRFプラズマ源においては，マッチング回路の調整が必要となった。回路の再調整後，あらためて動作試験を実施する予定である。

Q, the magnetic field shows that it is ultra-hard, and the magnetic field is very hard. In this paper, we use the synthetic example of the report to show that there is a problem in the part of the illumination surface. In this study, the formation of the film, the temperature conditions on the most surface of the active film, the temperature condition of the film, the temperature of the film. Q system, the material above the machine can protect the surface of the film, magnetic resistance to the possibility of the next generation of materials, thin film system, and the development of the system is expected to improve. In the year 2022, the equipment and equipment were designed and implemented in the previous year. The existing current-type equipment for forming films is in operation, and the substrate is responsible for the production of RF devices. The existing system is responsible for the improvement of the failure of the film-forming device, and the film is formed by the failure of the film-forming device. On the Si substrate, the thickness of the film, the thickness of the film, the thickness of the film on the Si substrate, the width of the film, the thickness of the film, the thickness of the film on the Si substrate. By measuring the X-ray reflectivity of the film, the density of the film was measured, and the density of the film was measured by the X-ray reflectance measurement. The density of the film shows that the density of the film is higher than that of the film. The substrate, the RF, the source, the circuit, the necessary equipment. After the circuit has been re-adjusted, the operation of the circuit will apply a predetermined error.