長岡技術科学大学極限エネルギー密度工学研究センター
パルスイオンビーム蒸着


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パルスイオンビーム蒸着法 Pulsed Ion-Beam Evaporation (IBE)

 大強度のパルスイオンビームを固体ターゲットに照射すると、ターゲットが瞬間的に加熱され、その表面は極限エネルギー密度状態となり、高密度のアブレーションプラズマが生成されます。これをターゲットと対面した基板上に堆積させることにより、種々の薄膜を極めて高速に生成することができます。この成膜法は、本センターにより初めて開発され、大強度パルスイオンビーム蒸着法(IBE)と命名されました。

 

パルスイオンビーム蒸着法(IBE)の原理

(a) パルスイオンビーム照射

 

(b) アブレーションプラズマの生成と膨張

 

(c) 薄膜堆積

 

 

IBE法で得られた典型的な薄膜の断面写真

 

 本センターでは、IBEを用いた材料開発を十数年にわたって行い、多数の薄膜作製に成功しました。例えば、カソードルミネッセンス材料ZnS:Mn、誘電体材料(Sr, Ba)TiO3、高硬度材料B12+xC3-x、超伝導材料YBa2Cu3O7-d、蛍光材料SrAl2O4:Eu,Dy、水素吸蔵材料TiFe、光電変換材料多結晶Si、傾斜組成体Si-Ge、等々です。本センターは、IBEに関する特許を多数取得しており、国内外の研究者やメーカーと共同研究を進めています。

 

IBEで作製されたSi-Ge傾斜組成薄膜

 

応用研究トピックス

1)パルスイオンビーム蒸着法による高出力因子B12+xC3-x薄膜の作製

2)パルスイオンビーム蒸着法によるSi-Ge傾斜組成薄膜の作製

3)パルスイオンビーム蒸着法によるSrAl2O4:Eu,Dy長残光性蛍光体薄膜のポリエチレン基板上への作製

4)大強度パルスイオンビーム蒸着法におけるドロップレット生成過程の解明

5)大強度パルスイオンビーム蒸着法による新蛍光体物質の探索

6)パルスイオンビーム蒸着法による青色発光Si超微粒子の作製

 

 

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更新日:平成16年11月9日

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