触媒反応を利用した純水による機能性材料の超平滑化エッチング

利用催化反应使用纯水对功能材料进行超平滑蚀刻

• 批准号: 16H02307
• 负责人: 山内 和人
• 金额: $ 28.95万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-01 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H02307/
• 关键词: 超精密加工; 精密研磨; 触媒化学

我々は、純水のみをエッチング液とし、白金などの触媒作用を利用した化学エッチング法（CARE（Catalyst Referred Etching）を提案しており、サファイアや水晶、SiC、GaNなどの結晶表面において、高度に規定されたステップ・テラス構造が得られることを見出している。他の研磨法に比べて、環境との調和性やクリーンルームとの整合性が高いなどの特徴がある。しかし、加工速度が十分とは言えず、加工メカニズムも詳細が明らかになっていない。本研究では、第一原理分子動力学に基づく反応シミュレーションや触媒材料の実験的な探索により、加工メカニズムの解明と加工速度の向上を目指している。今年度の計画は、①水晶およびSiCのCARE反応をモデル化し、第一原理分子動力学による加工メカニズムの解明を行う。②基礎加工装置を製作し、様々な関連パラメータと加工特性との関係を調査する。また、触媒材料の性能を系統的に評価する。特に、Ni触媒を優先的して行なう。③シミュレーションモデルとの整合性や、加工現象の直接的な理解のため、気相（水蒸気雰囲気）での加工特性を調べる、の様になっていた。これまでの実績は、①において、水晶R面の間接的な加水分解反応に沿ったシミュレーションモデルを構築し、触媒と水晶表面間の距離をパラメータにした反応障壁の評価が可能になった。②において、開発予定の基礎実験装置の設計指針に反映させるため、Ni触媒の電気化学的な製膜手順を検討した。③において、既存の真空チャンバーへの回転導入機構を構築し、雰囲気制御された空間でのCARE反応観察の準備を行なった。

We propose to use the catalyst action of pure water and platinum as the catalyst for the preparation of crystal, SiC and GaN by CARE (Catalyst Referenced Etching). His grinding method is more harmonious than the environment, and his integration is more characteristic. The processing speed is very high. The processing speed is very high. The processing speed is very high. This study aims to explore the mechanism, process mechanism and processing speed of catalytic materials based on first-principles molecular dynamics. This year's project includes: (1) crystal and SiC CARE reaction,(2) first-principles molecular dynamics,(3) processing and (4) solution. (2) Investigation of the relationship between manufacturing and machining characteristics of basic machining equipment Evaluation of the performance of catalyst materials Special, Ni catalyst is preferred. (3) the integration of the process and the direct understanding of the process characteristics of the gas phase (water vapor) The results show that the distance between the crystal surface and the catalyst can be evaluated according to the indirect hydrolysis reaction of the crystal surface. (2) To develop the design guidelines of the predetermined basic equipment, the process of preparing the electrochemistry film of Ni catalyst is discussed. (3) Construction of existing vacuum chamber and return chamber introduction mechanism, preparation of vacuum chamber and return chamber for CARE inspection

项目成果

触媒表面基準エッチング法の原理と加工特性

催化剂表面刻蚀法原理及加工特点

• 发表时间: 2016
• 作者: S. Takahashi;P. Podbevsek;J. Plavec;B. H. Kim;N. Sugimoto;山内 和人
• 通讯作者: 山内 和人

High-resolution imaging XAFS using advanced Kirkpatrick-Baez mirror optics

使用先进的 Kirkpatrick-Baez 镜面光学器件的高分辨率成像 XAFS

• 发表时间: 2016
• 作者: S. Yasuda;S. Matsuyama;H. Okada;Y. Sano;Y. Kohmura;M. Yabashi;T. Ishikawa;and K. Yamauchi
• 通讯作者: and K. Yamauchi

Progress of mirror-based optical system for X-ray nanofocusing and imaging

X射线纳米聚焦与成像镜基光学系统研究进展

• 发表时间: 2016
• 作者: Inoue T;Kakizawa S;Fujino K;Kuribayashi T;Nagase T;Greaux S;Higo Y;Sakamoto N;Yurimoto H;Hattori T & Sano A;K. Yamauchi
• 通讯作者: K. Yamauchi