技術宝箱

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技術紹介27. 大面積で均一な処理ができるマイクロ波プラズマ装置ナノ結晶ダイヤモンドの製法についてナノ結晶ダイヤモンド薄膜は、一般的にプラズマCVDによりガス圧力1~100 Torr(133~133.32 kPa)、基板温度700℃~800℃で合成されている。しかし、この圧力ではプラズマが広がりにくいので成膜の大面積化に限界が、また、この基板温度では基板材料の選択に限界がある。 ナノダイヤモンド薄膜コーティング技術を実用化するためには、大量、かつ高速プロセスの技術が必須であり、大面積の放電容器に高い均一性と高密度のプラズマを保ちながら、大電力で長時間(1日以上)運転できるマイクロ波プラズマCVD装置の開発が求められている。しかし、従来のマイクロ波プラズマ装置は、大電力を放電容器に導入すると誘電体窓が熱破壊する問題や大面積化を実現するためにマイクロ波アンテナを多数配列すると構造上プラズマの均一性を損なう問題があった。そこで本発明では、新しい方式のマイクロ波マルチスロットアンテナを考案し、大電力運転が可能な大面積マイクロ波プラズマ処理装置を開発した。されに、ナノ結晶ダイヤモンド薄膜合成に最適な高ラジカル密度・低電子温度の表面波プラズマを生成することにより、大面積(30 cm ×30 cm)・低温(300℃以下)ナノ結晶ダイヤモンド成膜を実現した。現在では、本発明の技術を用いてグラフェン透明導電膜などの他のナノカーボン材料合成も試している。165ナノテクノロジー・材料・製造

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