低欠陥ダイヤモンド薄膜の合成

• Material Type: 文書・図像類
• Title: 低欠陥ダイヤモンド薄膜の合成
• Author/Editor: 渡邊, 一郎; Watanabe, Ichiro
• Author Heading: 渡邊, 一郎; Watanabe, Ichiro
• Publication Date: 1996-03
• Publication Date (W3CDTF): 1996-03
• Alternative Title: Synthesis of Low-Defct Diamond Films
• Periodical title: 平成7(1995)年度 科学研究費補助金 一般研究(C) 研究成果報告書 = 1995 Fiscal Year Final Research Report
• No. or year of volume/issue: 1994-1995
• Volume: 1994-1995
• Pages: 94p.-
• Text Language Code: jpn
• Subject Heading: ダイヤモンド薄膜; 高周波CVD; ESR; スピン密度; 4弗化炭素; ダングリングボンド; Diamond film; Radio frequency CVD; Spin density; Carbon tetrafluoride; Dangling bond
• Target Audience: 一般
• Note (General): 金沢大学工学部; The synthesis of diamond films with defects as low as possible was performed using a capacitively coupled rf (13.56MHz) plasma CVD apparatus and an infrared-radiation heater. The films were prepared at various conditions keeping the total-flow rate of ethyl alcohol and hydrogen at 100 sccm and discharge power at 500 W and varying total-gas pressure, ethyl alcohol concentration, heating temperature and flow rate of added gas. Defects in the films were evaluated by nondiamond components in Raman spectrum and spin density in ESR,and the following results were obtained.(1) When a 0.5% carbon tetrafluoride is added keeping the concentration of ethyl alcohol at 0.5%, a high-quality film without nondiamond components grows even at a low temperature of 350ﾟC.The spin density of this film is 1.6*10^<18> cm^<-3>.(2) The temerature is increased in the above case. The highest-quality film grows at 550ﾟC.The spin density of this film is 5.2*10^<17>cm^<-3>, which is lowest in the present project.(3) When the concentration of ethyl alcohol and the temperature are kept at 1.0% and 350ﾟC,respectively, the highesr-quality film is obtained if a 0.2% carbon tetrafluoride is added. This film has a spin density of 7.3*10^<17>cm^<-3>. In contrast with the above case, the film degrades when the temperature is increased.(4) In the measurement of optical emission spectrescopy for the plasma formed by adding carbon tetrafluoride, an increase in the amount of C_2 and CH radicals is observed when the concentration of ethyl alcohol is 0.5 and 1.0%, respectively.(5) When nitrogen is added into the source gas, reduction in the spin density and the nondiamond component is observed in some cases. For improvement in film quality, nitrogen is not so effective as the carbon tetrafluoride.; 出来る限り、低欠陥のダイヤモンド薄膜を合成することを目的として、容量結合型の高周波(13.56MHz)プラズマCVD装置に赤外線加熱を併用して、ダイヤモンド薄膜の合成を行った。エチルアルコールと水素の総ガス流量を100sccm、放電電力を500MWにして、総ガス圧力、エチルアルコール濃度、加熱温度、添加ガス流量を変化させ、種々条件での製膜を試みた。欠陥の評価としてはラマン分光による非ダイヤモンド成分、ESRによるスピン密度を用いた。このようにして、以下の結果が得られた。(1)エチルアルコール濃度を0.5%に保ち、4弗化炭素を0.5%添加すると、350℃の低温でも非ダイヤモンド成分の無い良質の膜が成長する。この膜のスピン密度は1.6×10^<18>cm^<-3>である。(2)上の場合、加熱温度を増加させてゆくと、550℃で最良の膜が成長する。この膜のスピン密度は5.2×10^<17>cm^<-3>で、この研究では最も少なくなっている。(3)エチルアルコール濃度が1.0%加熱温度が350℃の場合、4弗化炭素の量が0.2%のとき最も良質膜になり、このときの膜のスピン密度は7.3×10^<17>cm^<-3>である。加熱温度を高くすると、(2)の場合とは違って、膜質は悪くなる。(4)4弗化炭素を添加したときのプラズマの発光分析によれば、エチルアルコール濃度が0.5%のときにはC_2ラジカルの増加が、エチルアルコール濃度が1.0%のときにはCHラジカルの増加が観測される。(5)窒素を原料ガスに添加すると、ある場合には膜中のスピン密度と非ダイヤモンド成分の減少が観測される。膜質の改善に対して、窒素は4弗化炭素ほどは効果的でない。; 研究課題/領域番号:06650011, 研究期間(年度):1994-1995; 出典：「低欠陥ダイヤモンド薄膜の合成」研究成果報告書 課題番号06650011 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
• DOI: 10.24517/00057327
• Access Restrictions: 限定公開
• Related Material: https://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=70019743; https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06650011/; https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-06650011/066500111995kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA