CVD法によるアルミナ薄膜の製造と反応速度解析 Growth Kinetics of Chemical Vapor Deposition of Al_2O_3

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抄録

本研究では, アルミニウムトリイソプロポキシド (ATI) を原料に用い, アルミナ薄膜を製造し, 反応速度解析を行った. CVD 反応には, 主に2つの反応経路がある.一つは, 原料が気相中で熱分解し, 生成した中間体が膜表面に拡散により移動し成膜する経路である.もう一つは, 原料が膜表面に拡散により移動し, 膜表面上に吸着した原料が熱分解し成膜する経路である. ATI からのアルミナ成膜反応について, どちらの反応経路が支配的であるかを調べるため, 管径の異なる細管型熱 CVD 反応器を用い, 反応器の体積と基板の表面積との比 <I>V/S</I> を変えて実験を行った.その結果, ATI からのアルミナ薄膜生成反応は, 原料である ATI 濃度に比例する1次反応であり, 気相での熱分解が主要な反応経路であることがわかり, また薄膜生成反応速度定数を定式化することができ, 活性化エネルギーは 179kJ/mol と求まった.

Alumina (Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>) thin films were prepared from aluminum triisopropoxide (Al (OCH<SUB>2</SUB>CH<SUB>3</SUB>)<SUB>3</SUB>, ATI). A CVD reaction follows two reaction paths ; one is a gas-phase reaction and the other is a surface reaction. In the former path, the reaction takes place in the gas phase and the intermediate is rapidly deposited onto the film. In the latter path, the reactant is rapidly diffused and adsorbed onto a film surface, on which the reaction takes place. To clarify which path is major in the alumina CVD reaction, the effect of the ratio of reactor volume to substrate surface area (<I>V/S</I>) on the deposition rate is investigated. The deposition experiments were performed in a hot-wall quartz tube reactor with different inner diameters. The reaction rate is the first order with respect to the ATI concentration and the gas-phase decomposition of ATI is the major reaction path. The reaction rate equation of alumina is determined in the temperature range of 900 to 1, 100°C. The activation energy is found to be 179 kJ/ mol.

収録刊行物

  • 化学工学論文集  

    化学工学論文集 24(1), 81-85, 1998-01-10 

    The Society of Chemical Engineers, Japan

参考文献:  11件

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被引用文献:  1件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002834964
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    4380948
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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