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永久磁石を用いたECRプラズマCVDにおけるダイヤモンド成膜とそのプラズマの影響

使用永磁体的 ECR 等离子体 CVD 中金刚石薄膜的形成以及等离子体的影响

基本信息

批准号：
08750858
负责人：
安井利明
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750858/
关键词：
ECRプラズマプラズマCVD ダイヤモンド薄膜 DLC薄膜プラズマ診断

项目摘要

本研究の目的は、永久磁石を用いたECRプラズマCVDにおいてダイヤモンド成膜を可能にするために、成膜時のプラズマ特性と膜質の関係を明らかにすることにある。まず、半同軸型空洞共振器と平板リングカスプ磁場をもつECRプラズマCVD装置を製作した。基板ホルダーには基板へのバイアス電圧の印加や温度制御を行えるような構造とした。このECRプラズマ源を用いて、H_2+CH_4+O_2の混合ガスを用い、プラズマ源の各制御パラメーター(ガス組成、圧力、マイクロ波入力)変化に対するプラズマの空間分布やプラズマ中の粒子種の組成変化をプラズマ診断により調べた。その結果、静電探針法により放電室内で高密度かつ一様な空間分布のプラズマの生成が行えることを確認した。また、プラズマ分光法によりプラズマ中に存在する粒子種が同定され、制御パラメーターによる各粒子種の変化を明らかにした。これらの結果から、プラズマ内の化学反応に対する知見を得た。次に、上のプラズマ診断の結果を基に、成膜パラメーターを変化させて成膜膜実験を行った。そして得られた膜質をラマン分光・X線光電子分光法・SEMによる表面観察により評価した。その結果、圧力2.7PaでO_2の混入量が0vol%の時はグラファイト相が優先して成膜されていたが、O_2を0.1vol%混入することによりアモルファス相が成膜されており、ダイヤモンドライクカーボンの堆積が確認された。これは、プラズマ診断で得られたプラズマ内の化学反応に対する知見と一致した。しかし、更なるO_2混入量の増加はグラファイトのエッチング効果を高め、成膜速度の低下させるため、成膜された粒子径は小さくなった。このため、ダイヤモンドの成膜を行うにはO_2混入量の微妙な調整が必要と考えられる。

The purpose of this study is to film the permanent magnet using ECR film and CVD film. The relationship between the possible properties of the film and the properties of the film during film formation is the same as the film quality. We manufacture semi-coaxial cavity resonators and flat plate RFID magnetic field ECR circuits using CVD equipment. Substrate ホルダーにはSubstrate へのバイアス电voltageのIncaやTemperatureControlを行えるようなSTRUCTUREとした.このECR プラズマsource いて, H_2+CH_4+O_2 のmixed ガスをい, プラズマsource のeach controlled パラメーター(ガス composition , pressure force, wave input force) spatial distribution of the change of the pressure force Particle species in the プラズマの composition change をプラズマdiagnosis によりtuned べた. The result of the electrostatic probe method is that the high-density spatial distribution of the discharge chamber is generated and the conduct of the electrostatic probe method is confirmed. The existence of particle species in the spectroscopic method of また、プラズマによりプラズマされ, control パラメーターによるの変化を明らかにした.これらの Results から、プラズマ内のchemical reaction 応に対する知见を得た. The results of the next diagnosis, the diagnosis of the disease, the film-forming film, the film-forming film, and the film-forming film.そして got られたfilm quality をラマンspectroscopy・X-ray photoelectron spectroscopy・SEM によるsurface observationによりEvaluation価した.その result, pressure 2.7Pa, O_2 mixing amount, 0vol%, time, priority, film formation, O_2を0.1vol% mixed with することによりアモルファスphase to form a filmれており、ダイヤモンドライクカーボンのStackingがConfirmationされた.これは, プラズマDIAGNOSISでgetられたプラズマ内のchemical 濜に対するknowledgeと同した.しかし、Change the mixing amount of なるO_2 and increase the はグラファイトのエッチング effectをThe film-forming speed is high, the film-forming speed is low, the film-forming speed is small, and the particle diameter is small.このため、ダイヤモンドの Film-forming を行うにはO_2 The amount of mixing is subtle and necessary, and it is necessary to check えられる.