電子線理工学による新機能材料創製の実用化

电子束科学与工程创造新型功能材料的实际应用

• 批准号: 02205082
• 负责人: 森 博太郎
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02205082/
• 关键词: 超高圧電子顕微鏡; 電子照射効果; 非平衡相; 原子注入

近年における材料開発は材料の機能性追及に加えて、微細加工による機能の高集積化が要求されてきている。高エネルギ-電子線の照射効果を利用した材料創製は非平衡状態を微小領域に生成することが可能であり、平衡相では得られないような特異な物性の出現が期待される。本研究ではこのような微小領域の非平衡相創製を実用化するために、高エネルギ-電子の照射効果を利用した異種原子の固体内強制注入、特にセラミックス基板中への金属原子の強制注入を取り上げた。具体的には超高圧電子顕微鏡(HVEM)用のシリコンカ-バイド(SiC)膜試料を作製し、その片側表面に白金(Pt)を真空蒸着して、非平衡相創製用の複合試料とした。この試料を日立HUー3000型HVEM内にセットして、金属を蒸着した側から電子照射し、強制注入領域を得ると同時に、照射領域の構造変化をその場観察した。照射終了後この注入試料をSAMに移送して、電子照射領域の状態分析を行った。得られた結果は以下のようにまとめられる。(1)Pt/αーSiC二層膜を高エネルギ-電子によって照射すると、まず基板のαーSiCがアモルファス化(aーSic)する。その結果、CおよびSiのダングリングボンドが形成される。(2)高エネルギ-電子との弾性衝突によってPt蒸着層からはじき出しを受けたPt原子は、このaーSiC中にたたき込まれる。(3)これらの孤立した原子として注入されたPt原子はダングリングボンドを有するSiと優先的に結合する。(4)aーSiC中にこのようにしてとり込まれたPt原子は引き続く照射中に高エネルギ-電子によって繰り返しはじき出しを受けるが、その都度新しいSiと結合し直して、次第次第に深部へと移動する。以上より、電子照射による強制注入の有無は基板構成原子が注入原子を化学的に受け入れるか否かによって決定されることが判明した。

In recent years, the development of における materials has caught up with the functional requirements of に plus えて, microprocessing による performance, and the high integration が requirements of されて, されて, て, and る. High エ ネ ル ギ - electronic line working fruit を の irradiation using し た material created は non-equilibrium state を に tiny field generated す る こ と が may で あ り, equilibrium phase で は have ら れ な い よ う な specific な property の appear が expectation さ れ る. This study で は こ の よ う な の non-equilibrium phase to create tiny field を be in turn す る た め に, high エ ネ ル ギ unseen fruit - electronic の irradiation を using し た heterogeneous forced injection in atomic の solid, に セ ラ ミ ッ ク ス substrate in へ の metal atoms の forced injection on を take り げ た. Specific に は ultra-high 圧 electronic 顕 micro mirror (HVEM) using の シ リ コ ン カ - バ イ ド (SiC) film sample を as し, そ の side surfaces に platinum (Pt) を vacuum steaming the し て, non equilibrium phase created の composite sample と し た. こ の sample を Hitachi HU ー type 3000 in HVEM に セ ッ ト し て, metal を steamed し た side か ら し electron irradiation, forced injection field を る と while の に, irradiation field structure - を そ の field 観 examine し た. After the irradiation is completed, <s:1> <s:1> inject the test material をSAMに transfer <s:1> て and electron irradiation field <s:1> state analysis を line った. The result is られた. The following is ようにまとめられる. (1) high Pt/alpha ー SiC layer membrane を エ ネ ル ギ - electronic に よ っ て irradiation す る と, ま ず substrate の alpha ー SiC が ア モ ル フ ァ ス change (a ー SiC) す る. Youdaoplaceholder0 そ results, CおよびSi ダ ダ グリ グリ グボ グボ ドが ドが ドが form される. (2) high エ ネ ル ギ - electronic と の 弾 sexual conflict に よ っ て Pt steamed layer か ら は じ き out し を by け た は Pt atoms, こ の a ー SiC in に た た き 込 ま れ る. (3) こ れ ら の isolated し た atomic と し て injection さ れ た Pt atoms は ダ ン グ リ ン グ ボ ン ド を have す る Si と priority に combined す る. (4) a ー SiC in に こ の よ う に し て と り 込 ま れ た Pt atoms は lead き 続 く irradiation in high に エ ネ ル ギ - electronic に よ っ て Qiao り return し は じ き out し を by け る が, そ の degree of new し い Si と combining し straight し て, deep and sizable and sizable に へ と mobile す る. Above よ り, electron irradiation に よ る forced injection の presence of は substrate composition が into atoms を chemical に by け into れ る か no か に よ っ て decided さ れ る こ と が.at し た.

项目成果

H.Inui: "Electron irradiation induced crystalline to amorphous transition in quartz single crystals" J.Nonーcrystalline Solids. 116. 1-15 (1990)

H.Inui：“电子辐射诱导石英单晶中的结晶到非晶态转变”J.Non- crystals Solids。 116. 1-15 (1990)

森 博太郎: "超高圧電子顕微鏡内電子照射による非平衡相の生成" 電子顕微鏡. 25. 131-137 (1991)

Hirotaro Mori：“超高压电子显微镜中电子照射产生非平衡相”《电子显微镜》25. 131-137 (1991)。

坂田 孝夫: "高エネルギ-電子照射によるβーBiC単結晶のアモルファス化とその結晶化" 日本金属学会誌. 54. 955-961 (1990)

Takao Sakata：“通过高能电子辐照的β-BiC单晶的非晶化和结晶”日本金属学会杂志54. 955-961（1990）。

H.Yasuda: "Structural and Valence Electronic Analysis of ElectronーIrradiationーInduced Foreign Atom Implantation by a Combination of UHVEM and AES" Ultramicroscopy. (1991)

H. Yasuda：“结合 UHVEM 和 AES 进行电子辐射的结构和价电子分析”（UHVEM 和 AES）（1991 年）。

坂田 孝夫: "電子照射により非晶質化したNiTi合金の結晶化過程" 日本金属学会誌. 54. 495-501 (1990)

Takao Sakata：“电子辐照非晶态 NiTi 合金的结晶过程”，日本金属学会杂志 54. 495-501 (1990)。