プラズマ技術を用いたメタン転換反応

摘要

近年,有害汚染物質の除去技術として,プラズマ反応が注目され研究されており,また一方で,空気清浄機やプラズマディスプレイなど製品化され，プラズマ技術は身近なものとなっている。 さらに，アーク放電を用いたフラーレン合成やナノチューブの発見からも分かるように，炭素材料合成もプラズマ技術は得意とする分野である.Liuらは,非平衡プラズマの一種である誘電体バリア放電（DBD）を用いて,大気圧下でDLC（Diamond-Like Carbon）フイルムの合成に成功した~1）。 DBDは,減圧することなく,幅広い領域でプラズマを発生させることができ，フイルムの大義面積堆積が可能である。 Tablelに各条件下で得られたフイルムの分析結果を示す。 純メタンを用いて,ガラス基板上に常温で堆積したfilm1およびシリコン基板上に300℃で堆積したfilm2のヌープ硬度は1GPa程度と低かった。 Film2の合成条件において，メタンに水素を混合することによりヌープ硬度は向上し,H_2/CH_4＝2の混合ガスを用いた結果，ヌープ硬度は10GPaに達した（film4）。 さらに水素量を増加したH_2/CH_4＝19の条件下では,基板上の堆積物は確認されなかった。