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2015-3

微小液滴を原料とする高圧力化学気相析出プロセスの開発


技術のポイント

大気圧近傍の高圧力下でセラミックス膜を作製可能な静電噴霧−化学気相析出(ES-CVD)法を開発

基礎研究


背景
高圧力CVD/大気圧CVDは、複雑な真空系を必要としない利点があるが、気相中の均一化反応による粗大粒子の生成や成膜効率の低下、膜厚の不均一などが起こりやすい。

目的
静電噴霧によって生成する帯電した微小液滴を原料に用いることにより、高圧力下でも高品質の膜が得られる高効率CVD法を開発する。

成果
(1) 静電噴霧による原料供給をレーザーCVDに適用し、弱減圧雰囲気(0.8 atm)で、高結晶性α−アルミナ膜を作製した。
(2) 粗大粒子の混入や膜厚の不均一はなく、基材との密着性も良好であり、通常の減圧CVDに匹敵する高品質膜が得られることを明らかにした。


・ 手法:高温KCl+KOH混合溶融液エッチング
・ 評価:基板上のエピ膜作製、エピ膜の欠陥検出KNエッチング、AFM評価、レーザー顕微鏡観察

レーザー援用静電噴霧CVDの模式図
静電噴霧CVDによるアルミナ膜
(成膜速度:200μm/h)



期待される適応分野
・ 耐環境性コーティング
・ 機能性コーティング
・ 真空容器不要の大型部材コーティング技術

参考文献 特願2015−61593
謝辞 本研究は、科学研究費補助金(若手A)の研究成果である。



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