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触媒を用いたダイヤモンドの化学気相合成法の開発

催化剂化学气相合成金刚石方法的开发

基本信息

批准号：
06650876
负责人：
寳田恭之
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Gunma University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06650876/
关键词：
ダイヤモンド化学気相法触媒核発生合成速度

项目摘要

CVD法によるダイヤモンド合成において、核発生密度を飛躍的に増大させ、ダイヤモンド超薄膜の高速合成を検討するため、各種金属触媒表面上でのダイヤモンド合成を行った。ダイヤモンド合成に対する触媒作用を調べるため、遷移金属から鉄、ニッケル、コバルト、アルカリ金属からカリウム、ナトリウム、アルカリ土類金属からカルシウムを選んだ。各種金属の酸化物あるいは塩化物をシリコンウエハ-上に設置し、メタン-水素混合ガスのマイクロ波低温プラズマにより合成を行った。メタン濃度0.5%、圧力30torr、マイクロ波出力200Wを標準合成条件とした。合成実験後の試料表面を走査型電子顕微鏡によって観察したところ、各種金属表面上に多くの析出物が得られることが分かったが、ダイヤモンドの自形を有する析出物は確認できなかった。。また、塩化物をシリコン上に設置して合成した場合は、シリコン表面にサブミクロン以下の極めて微細な粒子が認められたが、これは反応初期の金属塩化物の還元過程で発生する塩化水素と関連があるものと推定された。今後、ハロゲン化物との相互作用について検討する必要がある。上記の試験により、種々の金属が炭素質物質の核発生過程に対して促進効果を持つことが明らかとなったが、ダイヤモンドの合成には至らなかった。そこで、合成条件を変えて実験を行い、析出物の形態、合成速度に対する影響を吟味した。その結果メタン濃度1%の場合にニッケル表面上で明確なダイヤモンドの自形を有する粒子を確認することができ、しかも合成速度は通常の場合のおよそ2倍であった。ダイヤモンド超薄膜の高速合成を実現するためには、金属触媒の種類に応じた最適合成条件の検討が必要と思われる。

The CVD method is used to synthesize ultrathin films, such as high-speed synthesis, high-speed synthesis and high-speed synthesis of ultrathin films. The synthesis process is based on the role of catalyst in the production of metal, metal and metal. All kinds of metal acid compounds, chemical compounds, chemical compounds, equipment, equipment, temperature, temperature The standard synthesis conditions are 0.5%, 30torr, 200W and standard synthesis conditions. After synthesis, the surface of the alloy is characterized by electron micrograph, the multi-phase precipitates on the surface of various metals are analyzed, and the precipitates on the surfaces of all kinds of metals are characterized by electron microscopy. The synthesis device is used to synthesize the compound, the surface temperature, the temperature, the temperature From now on, we need to know how to interact with each other. In the last few years, the production process of carbon compounds in various metals and materials has been improved through the production process. The temperature, the condition of synthesis, the shape of the precipitate, the speed of synthesis, and the taste of the product. The results show that the temperature is less than 1% and the surface is clear that there are particles that confirm that the synthesis speed is twice as high as that of the synthetic speed. High-speed synthesis of ultra-thin films is necessary to improve the performance of ultrathin films, such as metal catalysts and metal catalysts.