酸化物電極容量結合型放電による高効率高密度プラズマ生成とその展開

氧化物电极电容耦合放电高效高密度等离子体产生及其发展

• 批准号: 15684011
• 负责人: 大津 康徳
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: Saga University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15684011/
• 关键词: 酸化物; 酸化マグネシウム; チタン酸ストロンチウム; 容量結合型放電; 高密度プラズマ; スパッタリングプラズマ源; 光源; 二次電子放出係数; 酸化物電極; 2次電子放出係数; 容量結合型高周波放電; 高密度

酸化マグネシウムのような酸化物の電極は、プラズマディスプレイの放電部の低電圧駆動やその電極保護膜等に用いられているように、電極からの2次電子放出係数が通常の金属に比べて、数十倍高いと報告されている。一方、容量結合型高周波放電は無電極放電が可能であるので、必ずしも電極からの2次電子放出を必要とせず、高周波電極シースによるフェルミ加速によって加速された電子による衝突電離作用(α作用)のみで放電維持が可能である。この放電は、簡便なプラズマ発生方式であるが、プラズマ密度が低いことが課題として残されている。本研究では、この放電の維持機構であるα作用に高効率な2次電子放出作用を組み合わせることで、プラズマ密度の高密度化を図ることを目的としている。平成16年度では、平成15年度の研究成果を踏まえて、高効率高密度容量結合型プラズマが得られた酸化マグネシウムとチタン酸ストロンチウム電極を用いて、プロセス用プラズマ源や光源への展開に関する基礎的な実験を進めた。次の様な研究結果が得られた。プラズマスパッタリングにおいて、一般的には、アルゴンガスを用いた場合、高いスパッタ率を得られることが知られている。しかし、酸化マグネシウムやチタン酸ストロンチウム電極を容量結合型プラズマスパッタリング源に用いる場合、ネオンガスを導入ガスに用いた方がアルゴンガスに比べて、1桁以上のプラズマ密度が得られ、電離効率向上のみならず、スパッタ率の向上が期待されることが明らかとなった。更に、ネオンガスを用いた場合、アルゴンガスに比べて、発光強度が1桁以上高くなることがわかった。即ち、光源への展開が期待できる成果が得られた。

Acidification マ グ ネ シ ウ ム の よ う な acidification の electrode は, プ ラ ズ マ デ ィ ス プ レ イ の の low electric discharge department 圧 駆 dynamic や そ の electrode protective film に with い ら れ て い る よ う に, electrode か ら の coefficient of two electrons emit が usually の metal に than べ て, dozens of times high い と report さ れ て い る. One type, capacity, combined with high frequency discharge は electrodeless discharge が may で あ る の で shall ず し も electrode か ら の two electrons emit を necessary と せ ず, high-frequency electrode シ ー ス に よ る フ ェ ル ミ accelerate に よ っ て accelerate さ れ た electronic に よ る conflict ionization (alpha) の み で discharge may maintain が で あ る. は こ の discharge, easy な プ ラ ズ マ 発 way で あ る が, プ ラ ズ マ low density が い こ と が subject と し て residual さ れ て い る. This study で は, こ の discharge の keep agency で あ る alpha role に high working rate を group み な twice electronic release action of わ せ る こ と で, プ ラ ズ マ density の limited を 図 る こ と を purpose と し て い る. Pp.47-53 16 year で は, pp.47-53 15 year の research tread を ま え て type high density, high working rate capacity combining プ ラ ズ マ が have ら れ た acidification マ グ ネ シ ウ ム と チ タ ン acid ス ト ロ ン チ ウ ム electrode を with い て, プ ロ セ ス with プ ラ ズ マ source や light へ の expand に masato す る based な be 験 を into め た. The result of the subsequent な study is が to られた. プ ラ ズ マ ス パ ッ タ リ ン グ に お い て, general に は, ア ル ゴ ン ガ ス を with い た occasions and high い ス パ ッ を タ rate to ら れ る こ と が know ら れ て い る. し か し, acidification マ グ ネ シ ウ ム や チ タ ン acid ス ト ロ ン チ ウ ム type electrode を capacity combining プ ラ ズ マ ス パ ッ タ リ ン グ source に with い る occasions, ネ オ ン ガ ス を import ガ ス に with い た party が ア ル ゴ ン ガ ス に than べ て, more than one girder の プ ラ ズ マ density が must ら れ, ionization sharper rate upward の み な ら ず, ス パ ッ の タ rate upward が expect さ れ る Youdaoplaceholder2 とが Ming ら となった. More に, ネ オ ン ガ ス を with い た occasions, ア ル ゴ ン ガ ス に than べ て, 発 light intensity が high above 1 girder く な る こ と が わ か っ た. That is, ち, the light source へ ち unfolds が, expecting で る る results が られた.

项目成果

M.Mesko: "Energy distribution functions of ions impinging on substrate in microwave plasma"Journal Physics D : Applied Physics. 37・1. 438-444 (2004)

M.Mesko：“微波等离子体中离子撞击基底的能量分布函数”《物理杂志 D》：应用物理 37・1（2004 年）。

Y.Ohtsu: "Influences of gap distance on plasma characteristics in narrow gap capacitively coupled radio-frequency discharge"Japanese Journal Applied Physics. 43・2. 795-799 (2004)

Y.Ohtsu：“窄间隙电容耦合射频放电中间隙距离对等离子体特性的影响”日本应用物理学杂志43・2（2004）。

Production of high-density capacitively coupled radio-frequency discharge plasma by high-secondary-electron-emission oxide

• DOI: 10.1063/1.1827353
• 发表时间: 2004-11
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: Y. Ohtsu;H. Fujita