窒素の放電・プラズマが見せる多様性と最新応用

カテゴリ: 技術報告

論文No: 1061

グループ名: 【A】基礎・材料・共通部門

発行日: 2006/08/10

タイトル(英語): The Latest Review on the Application of Nitrogen Plasma and its Diagnostics

著者名: 窒素中における放電とそのプラズマプロセスへの応用技術調査専門委員会

著者名(英語): Research Committee of Nitrogen Plasma and Discharge

キーワード: Nitrogen discharge, Nitrogen plasma, Data base for nitrogen Plasma , Application of nitrogen plasma, Diagnostics of nitrogen plasma

要約(日本語): 最近得られた成果を中心に基礎から応用技術に向けての要求に応じることができるように物理と化学の境界を超越した形で整理した。「窒素の放電・プラズマの基礎データ」の章では、窒素と電子の衝突過程の最新の断面積セットを提供した。電子、イオンの移動速度、拡散係数などのスオームパラメータ、多種類の活性種、イオンの反応速度係数等は最新のデータが得られるデータベースを紹介した。「窒素の放電・プラズマの計測法と新しい知見」の章では、窒素の電子状態あるいは振動準位状態の準安定分子の存在が放電・プラズマに与える効果やそれらのLIF計測、その他の最新計測方法について述べた。さらに発光スペクトルの解析法を詳述したので窒素放電スペクトル研究に有用である。「窒素の放電・プラズマの新側面」の章では、レーザ併用あるいは高気圧下放電で現れる窒素放電の新側面について述べた。「窒素放電・プラズマのシミュレーションの現状」の章では、ボルツマン方程式、レート方程式、ポアソンの式や連続の式を用いた最近のシミュレーション研究を紹介した。「プラズマプロセスで活躍する窒素」の章では、近年の窒素プラズマ反応を用いた環境改善技術、金属やプラスチックの表面改質、表面処理、マイクロエレクトロニクスの機能性材料の創成について紹介した。特に、先端技術としての窒素プラズマの高機能薄膜製造への応用は今後の多様な発展の潜在的可能性の高い分野であることを示した。

要約(英語): In order to satisfy the requirements of fundamental studies and applications, this report was compiled in the form to involve the both sides of physical aspects and chemical ones. The chapter, fundamental data for the electrical discharge and plasma of nitrogen, provides the latest data of collision cross-sections between electrons and nitrogen molecules, and also introduces the data bases in which we can find the recent data of the drift velocity, diffusion coefficient, and so on of electrons and ions, and reaction coefficients of various active species and ions. In the chapter, the latest diagnostic method of nitrogen plasma, the LIF method and others to measure the molecules excited to metastable states electronically or vibrationally are intensively described. The method of spectroscopic analysis of nitrogen plasma is presented precisely. The chapter, new aspects of the electrical discharge and plasma of nitrogen, deals with new types of nitrogen discharge under a high pressure, and a discharge assisted by strong laser beam. The chapter, the recent developments of simulation technique of nitrogen discharge, describes the latest studies using the Boltzman equation analysis, rate equation analysis containing the effect of metastable molecules and numerical simulations of APGD( Atmospheric Pressure Glow Discharge). The final chapter, the active part of nitrogen plasma in plasma process, presents the protection techniques of the environment, surface treatment techniques of metals and plastics and new technology in the micro-electronics techniques. Especially it is shown that nitrogen plasma has a great potential in the field of micro-electronics.

PDFファイルサイズ: 14,314 Kバイト