ガスフローレーザークリーニングによる高価基板の再生利用

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本研究の目的は, 我々の研究室において大量消費している高価サファイア基板の再利用と関連技術への応用である. 研究背景として, 窒化ガリウムに代わる有望な化合物半導体材料である安価で安全な酸化亜鉛を主材料としたナノ構造体による白色LEDの研究開発を行っており, その酸化亜鉛ナノ構造体は主にサファイア基板上に作製している. 用いている単結晶サファイア基板は, 近年量産化技術の確立により価格が下がってきているが, 機械的強度があるため加工費がかかり, 現在も1枚当たり数千円での納入となっている. しかし, 良質な酸化亜鉛ナノ構造体を得るためには、数多くの作製条件での試作を必要とし, それに伴い大量のサファイア基板を消費している現状がある. また, 近年の研究費削減による購入枚数の制限や資源の有効利用という観点からも再利用は非常に有意義であり, 不可欠であると考えている. 今回の試みにより年間数十万円程度の経費削減に繋がり, また, この技術を用いた他材料への応用や他技術へ応用についても発展していくと考えており, 関連研究を行っている.本年度は, 下記について試みた.1. 自作したガスフロー装置にてAirブローしながらのクリーニングを試みたが現時点では有用性が確認出来ていない. 今後, ブロー圧力等条件を振っての実験を行いたいと考えている. また, 真空時におけるクリーニングについても試みたが, 現有の真空容器及びロータリーポンプの仕様等制限により数Pa程度での条件でしか行えず, 有用性が確認出来なかった.2. ネオンガスの入手に目途が付いて来たので, 当該残ガスを用いた予備実験を再開し, レーザー照射フルエンス等最適条件を探っているところである.3. より酸化亜鉛が吸収すると思われる波長351nmで発振するXeFエキシマレーザーの有用性について確認する予定である.