イオン衝撃による有機固体材料励起の研究

离子轰击激发有机固体材料的研究

• 批准号: 61212004
• 负责人: 田川 精一
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Special Project Research
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1986 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-61212004/
• 关键词: 高分子; 高密度電子励起; イオンビーム; ナノ秒イオンパルスラジオリシス; イオン照射; 発光スペクトル; 阻止能; LET

主としてバンデグラーフからの300KeVから3.5KeVのエネルギー領域の【H^+】,【HΛ+_2】,【He^+】,【N^+】,【NΛ+_2】などを用いて、高分子材料に対するイオン照射効果の基礎研究を系統的に行なった。特に電子線やγ線のような低密度励起に対して、イオン照射で特徴的な高密度励起について重点的に調べた。具体的な研究結果については項目別に書く。1.従来、高分子にイオンを照射した時の単位吸収エネルギー当りの反応量が阻止能(LET)によってどのように変化するかというLET効果の研究はかなり行なわれてきているが、イオンビーム・リソグラフィー用の実験データや解釈にかなりのバラツキがあり、その原因を明確にすることが、高分子固体とイオンとの相互作用や照射効果を定量的に検討する上で不可欠であると考え、今回精度が高くかつ再現性のある実験を行なった。この結果、単位吸収エネルギー当りの反応量は同一の阻止能もしくはLETでも異なる値を持つことが分かり、反応性を整理するパラメーターとしてはLETや阻止能は近似的にはよいが正確には励起密度の3次元的な空間分布を使う必要があることが実験的に明確になった。現像的には阻止能のピークより低エネルギー側で最も大きな高密度電子励起効果が測定され、阻止能ピークよりかなり高エネルギー側では阻止能の変化に比較して反応性の変化は非常に小さく、このようなエネルギー領域では2次電子の効果が非常に大きいことが実験的に確かめられた。2.イオンビームによる高分子のアブレーションやイオンエッチング効果の高密度励起依存性は高分子の分解反応の依存性と大きく異なることが分った。3.以上、高密度励起効果が測定可能な系について、昨年製作した時間分解発光スペクトル測定装置による反応中間体の挙動の直接測定を行ない、反応機構の詳細について調べた。

主要利用Vandegraaf在300KeV到3.5KeV能量范围内的[H^+]、[HΛ+_2]、[He^+]、[N^+]、[NΛ+_2]等，高分子材料是We系统地开展了离子辐照效应的基础研究与电子束和伽马射线等低密度激发相比，我们特别关注离子照射特征的高密度激发。写下每个项目的具体研究结果。 1. 过去，人们对LET效应进行了大量研究，即当离子照射到聚合物上时，每单位吸收能量的反应量如何根据阻止本领（LET）而变化。光刻的实验数据和解释，我们相信澄清其原因对于定量研究聚合物固体和离子之间的相互作用以及辐射的影响至关重要。该实验以高精度和可重复性进行。结果发现，即使具有相同的阻止本领或LET，每单位吸收能量的反应量也有不同的值，虽然LET和阻止本领是组织反应性的良好近似参数，但精确值是激发密度实验表明，需要使用三维空间分布。从发展来看，最大的高密度电子激发效应是在低于阻止功率峰值的能量侧测得的，与远高于阻止功率峰值的能量侧的阻止功率变化相比，反应性的变化非常小实验证实，在这个能量范围内，二次电子的影响极大。 2.发现聚合物烧蚀和离子蚀刻效应对离子束高密度激发的依赖性与聚合物分解反应的依赖性显着不同。 3. 如上所述，对于可以测量高密度激发效应的系统，我们使用去年建造的时间分辨发射光谱仪直接测量了反应中间体的行为，并研究了反应机理的细节。

项目成果

S.Tagawa;Y.Aoki;N.Kouchi;H.Shibata;N.Hayashi;Y.Tabata: Abstracts of 8th International Congress of Radiation Research,Edinburgh,19-24 July,1987.

S.Takawa;Y.Aoki;N.Kouchi;H.Shibata;N.Hayashi;Y.Tabata：第八届国际辐射研究大会摘要，爱丁堡，1987 年 7 月 19-24 日。

S.Tagawa;N.Kouchi;Y.Aoki;H.Shibata: Proceedings of SPIE-The International Society for Optical Engineering"Advances in Resist Technology and Processing【III】. 631. 22-27 (1986)

S.Takawa;N.Kouchi;Y.Aoki;H.Shibata：SPIE-国际光学工程学会论文集“抗蚀剂技术和加工的进展【III】. 631. 22-27 (1986)

S.Tagawa: Abstracts of International Congress of Radiation Effects in Insulators,Lion,6-10 July,1987.

S.Takawa：国际绝缘体辐射效应大会摘要，Lion，1987 年 7 月 6-10 日。