高気圧(1気圧以上)中でのフリーラジカルの生成とその機能薄膜形成への応用

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1気圧の雰囲気の中で、マイクロ波電力(2.45GHz,1kw)を用いて、酸素および窒素プラズマを生成し、そのとき発生するこれらのラジカル(0*777.6nm,N*674.4nm)はじめ励起温度(Texc)や電子密度(ne)のマイクロ波電力(W)などによる空間分布依存性を明らかにした。これらのプラズマの生成には、岡本が研究開発したOkamoto Cavity(Anal.Sci.,7(1991)283)を用い、まず安定に動作する領域を明らかにした。次に、これらラジカルの強度を発光強度から、プラズマのTexcをFeの原子線の発光強度のボルツマンプロットから、さらにneをSahaの式をベースにFeの原子線とイオン線の強度比から得た。マイクロ波電力W=1kwでプラズマ生成のためのガス流量10l/minのとき、Texc=5-6x10^3K,ne=10^<13>-10^<14>cm^3が得られた。このとき、ラジカル(0*777.6nm,N*674.4nmなど)をかなり選択的に制御できることが明らかになった。今後は、これらプラズマ中のラジカルの輸送過程を明らかにすると共に、これらラジカルを用いて、アッシングはじめ機能性薄膜などの創製を検討し、大気圧ラズマの新しい応用を拓く予定である。