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2015-4

エアロゾルデポジション法における原料粒子の特性と製膜性


技術のポイント

製膜時における原料粒子の運動エネルギーと破壊特性の観点から製膜性について検討

基礎研究


背景
エアロゾルデポジション(AD)法は、基板との密着力が高く、緻密質なセラミックス膜を常温で形成できる手法として注目されている。しかし、AD法の製膜メカニズムの詳細については未だ明らかとなっていない。

目的
製膜時に原料粒子が基板に衝突する際の運動エネルギーと、破壊エネルギーを測定し、原料粒子の特性と製膜性との関連性について検討する。

成果
(1) 飛行時間差法[1]を用いて、製膜時に原料粒子が基板に衝突する際の速度を計測し運動エネルギーを決定するとともに、SEM内において粒子の圧壊試験を実施し、粒子の破壊エネルギーを計測した。
(2) AD成膜に寄与する原料粒子は、少なくとも、原料粒子の運動エネルギーが破壊エネルギーよりも大となる粒子群であることがわかった。


・ 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

AD装置の概略図
Al固溶Y2Ti2O7粒子の破壊・運動エネルギーと製膜性の関係



期待される適応分野
・ 輻射熱反射機能を有する耐環境性緻密質膜の形成
・ AD法の製膜メカニズムの解明

参考文献 [1] M. Lebedev, J. Akedo et al., J. Vac. Sci. Technol. A 18 (2000) 563.
謝辞 本研究の一部は、JST-ALCA(先端的低炭素化技術開発事業)として実施したものである。



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