活性酸素の高耐食性不動態被膜生成への有効利用

有效利用活性氧生成高耐腐蚀钝化膜

• 批准号: 14655266
• 负责人: 祖山 均
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655266/
• 关键词: 酸化; 金属酸化物; 半導体; 光電効果; 短絡電流; ゲッタリング; ひずみ; 酸化積層欠陥; 活性酸素; キャビテーション; 酸化膜; ルミノール; ルミネッセンス; 発光; 金属酸化物半導体; 冷却CCDカメラ

本研究は,一般には流体機械に振動や騒音、致命的損傷を生じる害悪であるキャビテーション気泡の崩壊時に生じる局所的高圧かつ高温環境下を用いて,キャビテーション噴流が活性酸素を生成することを実証し,この活性酸素の高耐食性不動態被膜生成への有効利用を目的とする。本年度は,昨年度の成果を踏まえて以下の研究を実施した。1.活性酸素生成を目的としたキャビテーション噴流の最適化キャビテーション気泡の崩壊衝撃力の計測等により,キャビテーション噴流の最適噴射条件を明らかにした。キャビテーション噴流をシリコンウェーハ裏面に噴射して生成させた酸化積層欠陥により,ゲッタリング効果があることを実証した。さらにキャビテーション噴流により加工して酸化積層欠陥を生じる場合には,X線回折によりシリコンの結晶構造が乱れていること,ならびにWrightエッチングによりエッチピットを生じる、ことを明らかにした。2.活性酸素による耐食性不動態被膜生成の最適化生成した金属酸化物の酸化被膜が生じる光電効果において,ある一定のひずみを付与することにより,短絡電流が増大して,光起電力が増大する事実を明らかにした。なおこのときには開放電圧はほとんどひずみの影響を受けなかった。しかしながら,この一定値以上のひずみを負荷すると,短絡電流ならびに開放電圧ともに低下して,光起電力が著しく低下することが判明した。すなわち,ひずみによる金属酸化物半導体の光起電力向上においては最適値が存在することが判明した。

这项研究表明，空化射流利用空化气泡破裂时出现的局部高压和高温环境产生活性氧，这是一种有害物质，通常会对流体机械造成振动、噪音和致命损坏。就是有效利用这种活性氧，形成高度耐腐蚀的钝化膜。今年，我们在去年的基础上进行了以下研究。 1.以产生活性氧为目的的空化射流的优化通过测量空化气泡的破裂冲击力，明确了空化射流的最佳喷射条件。事实证明，吸杂效应是由将空化射流注入硅晶片背面而产生的氧化堆垛层错产生的。此外，还发现，当使用空化射流进行加工时，会产生氧化堆垛层错，X射线衍射会扰乱硅的晶体结构，并且通过赖特蚀刻会产生蚀刻坑。 2.通过活性氧形成耐腐蚀钝化膜的优化在产生金属氧化物氧化膜的光电效应中，通过施加一定的应变，短路电流增加并且光伏力增加。事实。注意，此时开路电压几乎不受应变影响。然而，发现当施加超过该一定值的应变时，短路电流和开路电压均下降，并且光伏力显着下降。换句话说，发现对于由于应变而提高金属氧化物半导体的光伏功率存在最佳值。

项目成果

H.Kumano, H.Soyama, M.Saka: "Evaluation of the Damage for Gettering in Silicon Wafer Introduced by a Cavitating Jet"Proceedings of 5th International Conference on Fracture and Strength of Solids. CD-ROM. 1-5 (2004)

H.Kumano、H.Soyama、M.Saka：“Evaluation of the Damage for Gettering in Silicon Wafer Introduced by a Cavitation Jet”第五届国际固体断裂与强度会议论文集。

祖山均, 棚瀬良太, 坂真澄: "亜酸化銅の光起電力に及ぼす応力の影響"日本機械学会東北支部第38回総会・講演会講演論文集. 031-1(発表予定). (2003)

Hitoshi Soyama、Ryota Tanase、Masumi Saka：“应力对氧化亚铜光伏力的影响”日本机械工程师学会东北分会第 38 届会议记录和讲座 031-1（待提交）。 2003）

祖山 均, 土永 誠: "曲げ応力負荷による亜酸化銅の光起電力の特性"日本機械学会東北支部第39期総会・講演会講演論文集. 041-1(発表予定). (2004)

Hitoshi Soyama、Makoto Tsuchinaga：“弯曲应力载荷下氧化亚铜的光伏力特性”日本机械工程师学会东北分会第 39 届会议记录和演讲 041-1（待提交）。 ）

祖山 均, 棚瀬 良太: "亜酸化銅の光起電力に及ぼす基板の曲率の影響"日本機械学会東北支部第39期秋季講演会講演論文集. 031-2. 53-54 (2003)

Hitoshi Soyama，Ryota Tanase：“基板曲率对氧化亚铜光伏力的影响”日本机械工程师学会东北分会第 39 届秋季会议记录 031-54 (2003)。