2016年度 セラミックス薄膜特論   Advanced Course of Ceramic Thin Film Technology

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開講元
材料コース
担当教員名
篠崎 和夫  脇谷 尚樹  坂元 尚紀 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
月3-4(S7-201)  木3-4(S7-201)  
クラス
-
科目コード
MAT.C403
単位数
2
開講年度
2016年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
2016年12月14日
講義資料更新日
2016年8月1日
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

セラミックス薄膜は界面の影響を大きく受ける材料と考えることができる。本講義では、多様なセラミック薄膜の製造プロセスについて学ぶ。前半では、セラミックス薄膜成長の基礎、各薄膜合成法および薄膜の応用に関する講義を中心に、後半では、薄膜のキャラクタリゼーション技術および電気特性の測定について述べる。

到達目標

本講義を履修することによって次の能力を修得する。
1) 薄膜成長の基礎科学を修得する。
2) 成膜技術を修得する。
3) 薄膜の解析手法を習得する。
4) 学生自身で目的とする酸化物薄膜の製膜プロセスを設計できる。

キーワード

薄膜、薄膜成長、エピタキシャル薄膜、酸化物薄膜、PVD、CVD、残留応力、回折法、分光法、プローブ顕微鏡、電気特性評価

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- -

授業の進め方

練習問題を課す。毎回の授業で出席を取る。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 序論・薄膜成長技術概論 (I):薄膜の定義、薄膜に関する学問の発展過程、薄膜の種類 授業内容を理解し、薄膜の概要を説明できるようになる。
第2回 薄膜成長技術概論 (II):薄膜作成技術概要、PVD、CVD、液相法(CSD)、固相法 薄膜作製方法の概要を説明できるようになる。
第3回 セラミックス薄膜成長の基礎 (I):気相中での物質輸送、原料の分解 気相中での物質輸送、原料の分解過程について説明できるようになる。
第4回 セラミックス薄膜成長の基礎 (II):原料の反応、分子の吸着、原子・分子の表面過程 原料の反応、分子の吸着、原子・分子の表面過程について説明できるようになる。
第5回 セラミックス薄膜成長の基礎 (III):基板表面再構成、物理/化学吸着、表面反応 基板表面への物理吸着、化学吸着、基板表面での反応について説明できるようになる。
第6回 セラミックス薄膜成長の基礎 (IV):薄膜構造、結晶構造、成長条件と結晶状態、エピタキシャル成長 薄膜の成長過程、結晶化、エピタキシャル成長について説明できるようになる。
第7回 PVD法によるセラミックス薄膜の作製と応用 PVD法の製膜原理と応用について説明できるようになる。
第8回 CVD法によるセラミックス薄膜の作製と応用 CVD法の製膜原理と応用について説明できるようになる。
第9回 薄膜の応用:薄膜の工学用途への応用 工学用途の薄膜について理解できるようになる。
第10回 キャラクタリゼーション技術 (I): X線回折法の基礎と薄膜構造評価への応用 X線回折による薄膜評価について説明できるようになる。
第11回 キャラクタリゼーション技術 (II): 透過型電子顕微鏡による薄膜構造評価と化学分析 透過型電子顕微鏡による薄膜評価について説明できるようになる。
第12回 キャラクタリゼーション技術 (III): 分子振動と格子振動の計算 分子振動について説明できるようになる。
第13回 キャラクタリゼーション技術 (IV): 薄膜における格子振動の測定 薄膜の分光測定法について説明できるようになる。
第14回 キャラクタリゼーション技術 (V):走査型プローブ顕微鏡の基礎と薄膜への応用 走査型プローブ顕微鏡について説明できるようになる。
第15回 キャラクタリゼーション技術 (VI):薄膜の電気特性とその測定法 薄膜の電気特性について理解し、測定法について説明できるようになる。

教科書

指定なし

参考書、講義資料等

授業で扱う全ての資料は、事前にOCW-iにアップする。
参考書
 真下他編『薄膜工学ハンドブック』講談社サイエンティフィック (1998) ISBN4-06-153953-1
 麻蒔立男著『薄膜作成の基礎(第3版)』日刊工業新聞社 (1996) ISBN4-526-03831-8

成績評価の基準及び方法

期末試験(90%)を実施する。最終得点の算出の際には、出席点、課程課題やレポート点等(10%)を加味して評価する。

関連する科目

  • 特になし

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

履修の条件を設けない

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