各種プラズマによるアモルファスダイヤモンド膜の合成と評価

使用各种等离子体合成和评估非晶金刚石薄膜

• 批准号: 04205056
• 负责人: 鎌田 喜一郎
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04205056/
• 关键词: プラズマ; アモルファス; ダイヤモンド膜; 薄膜

本研究ではDCバイアスを印加したECRプラズマCVDにおいて、雰囲気ガスの影響を明らかにすると共に、直流バイアスの問題点や、高周波バイアスの検討等についても行った。まず、添加ガスとしてH_2およびArを用いた場合の、バイアス電圧と析出速度およびビッカース硬さは、添加ガスの種類に関係なく、析出速度は、低印加バイアス側でほぼ一定であり、-100--150V付近で急に増加し、それ以上のバイアス電圧でほぼ一定の値となった。また、ビッカース硬さは、高バイアス側でのみ20GPa程度を示した。水素を添加した場合、析出速度は的大80nm min^<-1>程度を示し、バイアス電圧-250V以上でのみ硬度の上昇がみられたのに対し、アルゴンを添加した場合、析出速度は最大で40nm min^<-1>とH_2を添加した場合と比ベ低い値を示し、硬度の上昇するバイアス電圧は-150Vと約100V低くなった。これは、水素とアルゴンのイオン衝撃エネルギーの違いによるものであると考えられる。得られた膜のIR吸収スペクトルは、ビッカース硬さが5GPaを示した膜(水素添加:VB=O.-100,-200V,アルゴン添加:VB=O,-100V)ではそれらの吸収がはっきり観察されたのに対し、20GPa程度を示した膜(水素添加:VB=300V,アルゴン添加:VB=-200,-300V))では大きな吸収が見られなかった。これらの吸収係数により水素含有量を計算すると、低硬度の膜は10%程度であり、比較的高硬度の膜は1%未満であった。屈折率とバイアス電圧との関係からも同様に、バイアス電圧が増加するにともない屈折率が増加した。これは、水素含有量の減少により膜密度が増加したためと考えられ、水素含有量が1%未満の膜は、結晶性ダイヤモンド(屈折率:2.417)に近い屈折率を示している。ラマンスペクトルの測定では、硬度が20GPaの膜はダイヤモンド状炭素膜特有のピークが観察された。

In this study, the influence of DC voltage and ECR voltage on CVD, DC voltage and ECR voltage were investigated. In the case of addition of H_2 and Ar, the voltage and precipitation rate are too high, the relationship between the type of addition and the precipitation rate is too high, the precipitation rate is too low, the voltage increases rapidly from-100 to-150V, and the voltage above is too high. It is shown that the hardness of the film is higher than 20GPa. When water is added, the precipitation rate is higher than 80nm min<-1>, the hardness is higher than-250 V, the precipitation rate is higher than 40nm min, the hardness is lower than-150 V, the precipitation rate is <-1>higher than-100 V, and the hardness is lower than-100 V. The water element is lost, the water element is lost. The IR absorption properties of the film were determined by UV spectrophotometry. The film was 5GPa in hardness. 100,-200 V, V + B:VB=O,-100 V), V + B: V + B =-200,-300 V), V + B: V + B = O,-100 V), V + B: V + B: V + B: The absorption coefficient is calculated by the water content, and the film with low hardness is about 10%, and the film with high hardness is about 1% The relationship between refractive index and voltage increases. However, the density of the film increases due to the decrease in water content, the film has a water content of less than 1%, and the crystallinity of the film is close to the refractive index (refractive index:2.417). The hardness of the film is 20GPa. The hardness of the film is 20GPa.

项目成果

森山 実: "各種焼結助剤添加ホットプレスTiNセラミックスの機械的性質" 日本セラミックス協会学術論文集. 101. 279-284 (1993)

Minoru Moriyama：“添加各种烧结助剂的热压 TiN 陶瓷的机械性能”日本陶瓷学会学术汇刊 101. 279-284 (1993)。

J.Nishino: "Preparation of aluminum-doped zinc oxide films by a normal pressure CVD method" J.Am.Ceram.Society. 74. 3469-3472 (1992)

J.Nishino：“通过常压CVD方法制备铝掺杂氧化锌薄膜”J.Am.Ceram.Society。

M.Nakayama: "Ultraviolet and Visible Absorption Spectra Study of Hydrogenated AmorphousCarbon Films Prepared by RF Plasma Chemical Vapor Deposition" Journal of Materials Science Letters. 12. (1993)

M.Nakayama：“射频等离子体化学气相沉积制备的氢化非晶碳薄膜的紫外和可见吸收光谱研究”材料科学快报杂志。

鎌田 喜一郎: "無機化合物" 丸善, 12 (1993)

蒲田喜一郎：《无机化合物》丸善，12（1993）

K.Maruyama: "Formation of carbon films from CX_2HX_6-HX_2 by ECR plasma CVD by application of a negative DC bias" Bull.Chem.Soc.Jpn.66. 975-977 (1993)

K.Maruyama：“通过应用负直流偏压，通过 ECR 等离子体 CVD 从 CX_2HX_6-HX_2 形成碳膜”Bull.Chem.Soc.Jpn.66。