Fundamental study on optimization of nanocarbon materials fabrication technique using an atmospheric-pressure plasma-assisted chemical vapor deposition

大气压等离子体辅助化学气相沉积纳米碳材料制备技术优化的基础研究

• 批准号: 23560325
• 负责人: ODA Akinori
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Chiba Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23560325/
• 关键词: ナノカーボン材料; プラズマＣＶＤ; 大気圧プラズマ; シミュレーション; 低温プラズマ; 容量結合プラズマ; メタン; 容量結合型プラズマ; 水素; ヘリウム

In this research project, numerical simulation of non-thermal atmospheric-pressure hydrocarbon plasmas has been conducted using a one-dimensional fluid model, in order to examine whether volumetric and radially-uniform atmospheric-pressure plasmas can be obtained. Usually, hydrocarbon plasmas at low-pressure can be utilized for the fabrication of nanocarbon materials such as diamond-like carbon, diamond, graphene, carbon nanotube, etc. As a result, it is clarified that the volumetric and radially-uniform plasmas at atmospheric-pressure hydrocarbon gas, which are suitable for novel technique of plasma CVD, can not be produced, since electron multiplication, which is important factor for plasma generation, tends to increase rapidly under atmospheric-pressure hydrocarbon condition. Therefore, we need to further investigation on this project, in order to overcome this problem.

在本研究项目中，为了检验能否获得体积和径向均匀的大气压等离子体，采用一维流体模型对非热大气压碳氢等离子体进行了数值模拟。通常，低气压下的碳氢等离子体可用于制备类金刚石、金刚石、石墨烯、碳纳米管等纳米碳材料，结果表明，在常压碳氢气体中不能产生适合于等离子体CVD新技术的体积和径向均匀的等离子体，这是因为作为等离子体产生的重要因素，电子倍增在常压碳氢条件下往往会迅速增加。因此，我们需要对这一项目进行进一步的研究，以克服这一问题。

项目成果

Numerical Analysis on Substrate-Incident Carbon Flux in Low-Pressure Radio-Frequency CH₄ Plasmas for Deposition of Diamond-Like Carbon Films

低压射频CH₄等离子体中基体入射碳通量沉积类金刚石碳膜的数值分析

• DOI: 10.1541/ieejfms.134.53
• 发表时间: 2014
• 期刊: IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials
• 作者: 相星亮;山村直紀;石田宗秋;横水康伸，目黒佳一， 松村年郎．;金森泰樹，山村直紀，石田宗秋;小西弘純・関川純哉;横水康伸，目黒佳一，早瀬哲央，松村年郎．;小田昭紀，上坂裕之
• 通讯作者: 小田昭紀，上坂裕之

Numerical Simulation on Fundamental Properties in Low-Pressure Radio- Frequency CH_4 Plasmas for Diamond-Like Carbon Films

低压射频CH_4等离子体中类金刚石碳薄膜基本性能的数值模拟

• 发表时间: 2012
• 作者: 百々直輝;山村直紀;石田宗秋;A. Oda and H. Kousaka
• 通讯作者: A. Oda and H. Kousaka

千葉工業大学・小田昭紀研究室の紹介ページ

千叶工业大学小田昭典实验室介绍页

ダイヤモンドライクカーボン成膜用高周波CH4プラズマのシミュレーション

高频CH4等离子体模拟类金刚石碳膜沉积

• 发表时间: 2012
• 作者: Y. Yokomizu;Y. Meguro and T. Matsumura.;百々直輝，山村直紀，石田宗秋;小田 昭紀，上坂 裕之
• 通讯作者: 小田 昭紀，上坂 裕之

現代 電気電子材料

现代电气电子材料

• 发表时间: 2013
• 作者: Tomonori Tsuburaya;Yoshifumi Okamoto;Koji Fujisawa and Shuji Sato;百々直輝，山村直紀，石田宗秋;山本秀和，小田昭紀
• 通讯作者: 山本秀和，小田昭紀