【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.08】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22KT1004

利用課題名 / Title

電気化学反応を利用した表面微細構造形成

利用した実施機関 / Support Institute

京都大学 / Kyoto Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

シリコンカーバイド,陽極酸化,バリア被膜,X線回折/X-ray diffraction,膜加工・エッチング/Film processing and Etching,異種材料接着・接合技術/ Dissimilar material adhesion/bonding technology

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

深見 一弘

所属名 / Affiliation

京都大学

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

KT-310：X線回折装置

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

陽極酸化によるシリコンカーバイド表面上へのSiO₂薄膜形成は、処理中に発生する気体による影響や欠陥部分での優先的な反応のために非常に荒く不均一な薄膜となることが知られていた。本研究では、通常の陽極酸化に用いられる希薄電解質水溶液ではなく、溶媒となる水を極限まで減らした超濃厚電解液の利用により、平滑で緻密なSiO₂をシリコンカーバイド表面に作製することを試みた。また、処理後の表面をX線反射率測定により評価した。

実験 / Experimental

　Si基板上へCVDにより製膜した単結晶シリコンカーバイド（111）を処理基板に用いた。電極を洗浄したのち、濃厚LiCl（飽和）水溶液中で陽極酸化を実施し、表面にSiO₂薄膜の形成を試みた。

結果と考察 / Results and Discussion

希薄水溶液を用いた陽極酸化では表面で酸化物の核発生が多く起こるために表面凹凸が大きくなっているのに対して、濃厚水溶液を用いることで自由水が減少し核発生を抑制できていることを見出した。また酸化膜の密度と膜厚について評価を行ったところ、濃厚水溶液中ではSiO₂とSiCの間に理想的なSiO₂密度よりも密度が大きい界面層が存在していることを見出した。また酸化膜密度については3 Vでできる酸化膜の密度が、希薄水溶液と比べて上昇していることを確認した。この現象については電解液中の自由水の減少によって酸素発生が抑制されたためと考えられる。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Table 1 X線反射率測定によるSiO2薄膜の厚みおよび密度測定結果

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件