気相法による表面形成においてナノサイズクラスターの堆積が果たす役割の解明

气相法阐明纳米簇沉积在表面形成中的作用

• 批准号: 18360376
• 负责人: 島田 学
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18360376/
• 关键词: ドライプロセス; ナノ粒子; 薄膜; 融合; 輸送現象; 沈着; プラズマ場; エアロゾル; 付着; 気中イオン; 移動現象

本研究では、薄膜形成のためのドライプロセスにおいて、クラスター状の気中浮遊物質の堆積が有効となったり、あるいは望ましくなくなったりする条件を明らかにするために、クラスターおよびナノ粒子を固体表面に気相輸送し、付着させて、これにより生じる薄膜の形態などの性状と付着・堆積条件との関係を、主に実験的に解明することを目的として研究を行った。本年度の研究成果の概要は、以下のとおりである。1.ナノ粒子およびクラスターの性状およびプラズマ電場の影響をより明確にできるように、前年度まで用いてきた実験装置を改良した。2.堆積実験後の試験片表面、断面の観察、計測、および試験片の質量増加速度のモニタリングにより、クラスターの基板への到達頻度、輸送場の圧力、基板温度などの条件と堆積表面の形状の関係を明らかにした。堆積物の移動、融合により形成された島状構造、塊状・突起状形態の代表的サイズは、主に到達頻度と温度の増大により大きくなることがわかった。3.分子状物質の堆積によって膜生成が起こる状況下で、ナノ粒子・クラスターが同時に堆積する場合の表面形態の検討を行ったところ、数十nm前後のサイズの粒子の堆積によって平坦膜の形成がもっとも阻害されることがわかった。4.これまでの実験結果をふまえて薄膜形態の形成過程のモデルを考察し、膜の表面および内部の形態を決定づける主要な因子は、クラスター、粒子の表面への到達頻度と、表面移動、融合の時間スケールであることを明らかにした。粒子サイズ、濃度、沈着速度、気相輸送場の変化ならびに電場の影響の有無で生じるこれらの時間スケールのび相対的な違いにより、稠密な平坦膜、単位構造の大きい粗面膜、多孔のナノサイズ構造を有する空隙膜などがそれぞれ形成される条件が生じることがわかり、目的とする形態の薄膜をクラスター、ナノ粒子堆積によって形成するための指針が得られた。

This study focuses on the formation of thin films and the accumulation of floating matter in the film formation process. The product is valid and effective, and the conditions are clear and clear.ターおよびナノparticlesをsolid surfaceに気phase transportし、attachedさせて、これにより生じるfilmのmorphologyなどCharacteristics, accumulation conditions, and relationships, main explanations, purpose, research, and execution. An overview of this year's research results is as follows. 1. The properties of nanoparticles and the influence of electric fields on them It is clear that the equipment has been improved in the previous year and was used in the previous year. 2. Observation and measurement of the surface and cross-section of the test pieces after stacking, and the mass increase and acceleration of the test pieces. The relationship between the arrival frequency of the substrate and the pressure of the transport field, the temperature of the substrate, and the shape of the stacking surface are determined. The movement and fusion of sediments leads to the formation of island-like structures, block-like and protruding forms.サイズは, main arrival frequency and temperature のincrease large により大きくなることがわかった. 3. The surface morphology of the situation where the molecular substance is deposited and the film is formed and the particles are deposited simultaneously, and the film is formed at the same time.を行ったところ、The accumulation of particles before and after tens of nm and the formation of a flat film がもっとも hindering されることがわかった. 4. The formation process of the thin film morphology and the formation process of the thin film morphology were investigated, and the film surface and internal morphology were determined. Main factors include particle surface arrival frequency, surface movement, and fusion time. Particle size, concentration, sedimentation velocity, deformation of the deuterium phase transport field, and the presence or absence of the influence of the electric field.らの时スケールのびphase's なviolation いにより, dense な flat mask, unitary structure の大きい rough mask, porousのナノサイズ structure する void film などがそれぞれ formation される condition が生 じることがわかり, purpose The とする form of thin film をクラスター and the particle accumulation of によって form the するためのPointerがgetられた.

项目成果

Influence of the Synthesis Conditions on the Characteristics of Nanoparticles Produced in a Noneauilibrium Plasma Field

合成条件对非平衡等离子体场制备纳米粒子特性的影响

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. Chem. Eng. Japan 41
• 作者: 島田 学;Y. Hayashi
• 通讯作者: Y. Hayashi

非平衡プラズマによる金属酸化物・金属窒化物粒子の生成

非平衡等离子体生成金属氧化物和金属氮化物颗粒

• 发表时间: 2007
• 作者: Shimada;M.;島田 学;島田学;島田学;島田学;Manabu Shimada;島田 学
• 通讯作者: 島田 学

Particle Dispersion Method for Inhalation Experiment

吸入实验的颗粒分散法

• 发表时间: 2008
• 作者: Shimada;M.;島田 学;島田学;島田学;島田学;Manabu Shimada
• 通讯作者: Manabu Shimada

Vapor condensation on nanoparticles in the mixer of a particle size magnifier

• DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2006.10.046
• 发表时间: 2007-06
• 期刊: International Journal of Heat and Mass Transfer
• 影响因子: 5.2
• 作者: S. Fisenko;Wei-Ning Wang;M. Shimada;K. Okuyama

CVDによるナノ粒子の生成プロセスにおける核生成と成長

CVD 纳米颗粒生产过程中的成核和生长

• 发表时间: 2006
• 期刊: 化学工学 70・12
• 作者: Fisenko;S. P.;島田 学
• 通讯作者: 島田 学