第９回 放電プラズマ中電子，イオン，励起粒子反応調査専門委員会議事録
１．場 所
２．日 時
３．出席者

熱海 志ほみや 熱海市春日町１−２
平成11年12月2日（木）12:30〜12月3日（金）12:00まで
伊藤委員長, 伊藤（秀）（代理，佐藤），大江，太田，数見，近藤，酒井，高木（浩），栃久保，中野，林，松崎（代理，村上），山本（代理，武田）の各委員，河野，津田，中村の各幹事, 鈴木幹事補(17名)
４．提出資料
HDP-9-67：第8回本委員会議事録（案）（委員長）
HDP-9-68：平成12年電気学会全国大会シンポジウム（案）提案用紙（委員長）
HDP-9-69：N２ガス中における電離電流（ⅩⅠ．境界での反射を考慮した準安定励起粒
子損失過程の三次元解析）（鈴木幹事補）
HDP-9-70：Studies of diffusion losses in gaseous media using a boundary condition of thethird kind（鈴木幹事補）
HDP-9-71：モンテカルロシミュレーション(MCS)による電子・イオンの輸送特性計
算（山本委員（代理，武田））HDP-9-72：Local equilibrium in the SST electron energy gain and loss（山本委員（代理，武田））HDP-9-73：A two-dimensional simulation of pulsed discharge for a color DC-type plasma
display panel（松崎委員（代理，村上））HDP-9-74：A theoretical study on the fundamental chemical reactions in titanium
plasma-enhanced CVD（津田幹事）
HDP-9-75：半導体プロセス技術を支える放電研究（津田幹事）
HDP-9-76：Radial distributions of ion velocity, temperature, and density inultrahigh-frequency, inductively coupled, and electron cyclotron resonanceplasmas（中野委員）HDP-9-77：Effects of Ar dilution on the optical emission spectra of fluorocarbon
ultrahigh-frequency plasmas:C ４F８ vs CF ４（中野委員）
HDP-9-78：分子の電子衝突断面積（林委員）
HDP-9-79：解説 弱電離プラズマの電子衝突断面積とその最近の話題（酒井委員）
HDP-9-80：Fluorinated carbon films with low dielectric constant made from novel
fluorocarbon source materials by RF plasma enhanced chemical vapor deposition（酒井委員）
HDP-9-81：Modelling of a self-sustained discharge-excited ArF excimer laser: the influenceof photo-ionization and photodetachment by laser light on the dischargedevelopment（酒井委員）
HDP-9-82：Modeling of filament discharge development in a XeCl excimer laser（酒井委員）
HDP-9-83：Modelling of the initiation and development of a filamentary discharge in XeClexcimer lasers（酒井委員）
HDP-9-84：One-dimensional modelling of low-frequency and high-pressure Xe barrierdischarges for the design of excimer lamps（酒井委員）
HDP-9-85：Bolzmann equation analysis of electron swarm parameters and related properties
of Xe/He and Xe/Ne mixtures used for plasma display panels（酒井委員）
HDP-9-86：An analysis of transverse evolution of electron swarms in gases using moment
equations and a propagator method（酒井委員）
HDP-9-87：研究紹介（伊藤（秀）委員（代理，佐藤））HDP-9-88：空気中気相汚染物質の反応活性種および吸着材を用いた除去（河野幹事）
HDP-9-89：スウォームデータ（中村幹事）
HDP-9-90：圧電トランスによる低ガス圧酸素中の放電実験（委員長）
HDP-9-91：非平衡プラズマを用いたNOx分解処理における粒子生成に関する研究（栃久保委員）HDP-9-92：Influence of water vapor and water droplet on the reduction of nitrogen oxides

by means of corona discharge（栃久保委員）
HDP-9-93：バリアー放電によるオゾナイザー（大江委員）
HDP-9-94：大気圧O２/O３混合ガス中における負イオン移動度測定（委員長）
５．議題
５−１. 議事録の確認
鈴木幹事補が前回議事録（案）(HDP-9-67)を朗読した。以下の訂正があった。
４行目−−−−− ２．出席者を３．出席者に，32行目−−−−−「同委員会に対して」を「同委員に対して」に，下から23行目−−「ラメータのグラフ」の所を「ラメータ（実験値）のグラフ」に，また「ある断面積を適当に・・・」の所を「同断面積を用いた計算結果と実験値が比較されている。」と直し，「適当に・・・」以下をカットする。
下から10行目−−−NeをNiに変える。
以上の訂正により承認された。
５−２．委員長より平成12年電気学会全国大会シンポジウムが，平成12年3月23日（木）の午前中に決定したとの報告があった。(HDP-9-68)
５−３．酒井委員より
酒井委員より，北海道大学のサーバー内に前委員会の活動でまとめた断面積データを載せたホームページが完成したとの報告があった。アドレスは，伊藤委員長からお知らせするとのことであった。
また，平成13年9月3日〜7日まで応用物理学会が北海道工業大学においておこなわれること，更に平成13年9月7日，8日に電気学会A部門大会が北海道大学においておこなわれることが報告された。
５−４. 研究紹介および調査活動について
1) 鈴木幹事補
プラズマリアクタ中での準安定励起粒子の損失過程を三次元の拡散方程式解析により検討した。その特徴は，境界面での反射を考慮することができるところにある。この解析法を使い，準安定励起粒子の実効励起寿命の振舞について報告した。(HDP-969,70)
2) 山本委員（代理，武田）モデル断面積を用いドリフト速度の負勾配領域の特性を非弾性断面積との関連からMCSによって検証した。そして，比等方散乱特性を与え，その変化の様子を調べた。
低電界でも厳密にイオンのMCSが行える考え方をまとめ，実験室系等方散乱を仮定して質量比を変えた場合の輸送特性を計算した。具体的には，低電界域でのイオンやガス，及びこれらの相対速度分布などを示した。
SST-FTI法を用いて，位置の関数としての電子輸送量，電子密度分布，電子束，電界からのenergy gain および衝突によるloss，エネルギー分布，エネルギー流およびその微分などを求め，秩序正しく構成している様子を報告した。(HDP-9-71,72)
3) 松崎委員（代理，村上）
He/Xe混合ガスを封入したDC型PDPセルにパルス電圧を印加し，繰り返し放電をおこなった時の荷電粒子，励起粒子密度の時間と２次元空間的な振舞いについてシミュレーションをおこなった。この計算結果の中で測定が行われている共鳴準位Xe＊(1s ４)と準安定準位Xe＊(1s５)の密度は，測定値とよく一致した。また，電極サイズとギャップ長の効果についても報告した。（HDP-9-73）
4) 津田幹事
TiCl４/Ar/H２を使いSiとSiO ２の基盤にTiをCVDによりディポジションする反応には，中間物質であるTiCl３が重要で，このTiCl３とSiとSiO２基盤との反応性について非経験的分子軌道法によって検討した。(HDP-9-74)
また，プラズマCVDやエッチング技術を理解するには，基盤表面反応だけでなく分子解離反応も必要で，そのためには解離過程や電子衝突断面積が重要な情報となることを報告した。(HDP-9-75)
5) 中野委員

6)

7)

8)

9)10)

11)

準安定Cl＋の速度分布関数がUHFプラズマ中で測定され，ECRプラズマとICPとで比較された。また，準安定Cl＋密度の径方向分布の放電周波数の効果についても報告した。
(HDP-9-76)
UHFプラズマ中でのC ４F８とCF ４のAr希釈効果を発光分光法とラングミューアプローブによって測定し，CF ４/ArプラズマはC４F８/Arプラズマと同じSiO２エッチング特性を実現できる可能性があることを報告した。(HDP-9-77)
林委員
分子は，振動励起と回転励起の混合気体となっており，温度を考慮した電子衝突断面積を求める必要があることを報告した。(HDP-9-78)
酒井委員
基礎過程については，弱電離プラズマをモデリングする上で必要になる電子（イオン）過程，ならびに自己矛盾のない一組の電子衝突断面積の現状と評価について報告した。(HDP-9-79)
表面材料に関しては，C７F１６,(C３F７)３N/(C４F９)３N, C８F１８/C８F１６Oの新しい物質を使い13.56MHzのプラズマCVDによりフルオロカーボンフィルムを作り，優秀な電気的特性が示されたことを報告した(HDP-9-80)。
エキシマのモデリングに関しては，電界ひずみや励起種の発達のような時間空間的な放電発展のレーザー光の効果を理解する目的で，ArFエキシマーレーザー放電のシミュレーションを１次元モデルで行い，モデルに光電離と光付着過程を加え，フィラメント状の不安定な放電の原因をひずみ場から検討したもの(HDP-9-81)，放電励起されたXeClエキシマレーザー媒体中のフィラメント状の放電を２次元モデルで計算し，そのフィラメント状の放電を陰極表面に微小な突起を作り引き金として，フィラメント状の放電の発達イメージとXeClエキシマーレーザーの特性について報告したもの(HDP-9-82)，またガス温度上昇を含むフィラメント状の放電の時間空間発展の特徴をArFと比較し，実験によっても観測したことを報告したもの(HDP-9-83)，更に誘電体で覆われた電極間でXeガス放電の自己矛盾のない１次元モデルについて(HDP-9-84)などの報告があった。
基礎過程に関しては，電子の二次生成を考慮したボルツマン方程式によりXe/HeとXe/Neのそれぞれの混合における電子スオームパラメータを計算し，PDPの動作条件に相当する場所での放電開始電圧を比較した。そして，PDPをデザインするのに適当な放電条件について報告したもの(HDP-9-85)，また，電子スオームの横方向の広がりをプロパゲータ法を使い計算し，実空間での電子の分布と他の電子スオームパラメータを横方向の位置の関数として報告した。(HDP-9-86)
数見委員
プラズマの解析手法の開発と大面積均一化プラズマ源，エッチング装置の設計，そしてECRプラズマ解析手法についての報告があり，ガスの解離の断面積や表面反応係数，付着率などの素過程データが必要であることを述べた。また，一次解離だけでなく二次解離までのデータや炭酸ガスの電子衝突断面積のデータが不足していることを述べた。
近藤委員
直流電界下における電子スオームの輸送係数 の導出のための新しいボルツマン方程式解析法(マトリクス解析法)について解説した。今後の課題として，1．各種衝突モデルによる衝突項マトリクスデータベースの構築，2．高周波電磁界中における解析，3．不平等電界中における解析，4．境界値問題，5．量子ボルツマン方程式のマトリクス解析，6．空間電荷効果の解析(ポアソン方程式との連立方程式)などを考えていることを報告した。
高木委員
最近の研究対象として1．バリア放電によるNOＸ処理，2．大電流過渡グロー放電の特性，3．RFプロセスプラズマの粒子束，4．パルスアーク放電からの衝撃波に関する研究，5．大電流通電法によるセラミックスの接合，についての報告がなされた。
太田委員
極短ギャップ高濃度オゾナイザについての解説があり，高濃度，高圧力のオゾンを発生でき，高効率，コンパクトであるという特徴があることを述べた。

伊藤委員（代理，佐藤）研究紹介として， 1．放電プラズマの基礎過程解明へのアプローチの概要，2．電子衝突断面積とBoltzmann方程式解析，3．水素ガス中の電離係数の決定，4．モンテカ
ルロ法の新しい展開−高次のサンプリング−，についての報告があった。1．については，現在の研究組織と役割が述べられた。2．については，前委員会で報告した断面積が分かり易いものか，またプログラムは使いやすいかとの自問に対して，より分かり易く，使い勝手の良いものに拡張していると言うことを報告した。3．については，水素の電離係数の決定には，光子による二次電子放出を考慮できるLucasの方程式を使って解析しなければならないことを報告した。4．については，分割したそれぞれのbin内の電子の密度勾配を表現できるようにし，binとbinの境界の不連続をなくすためにBスプラインを用いて重みをつけることにより，少ない分割数でも数値拡散の影響を押さえることができのことを報告した。(HDP-9-87)
13) 栃久保委員
大気圧非平衡プラズマによるNOＸ分解処理において，アンモニアを添加した際の二次生成物に関して，生成粒子の性状と粒径分布の変化，水分の粒子成長への影響，入力エネルギー密度に対する粒径分布およびNOＸ除去率の関係等を実験から考察した結果が報告された。(HDP-9-91,92)
14) 河野幹事
従来の除去技術では除去効率の悪い外気や作業環境あるいは低濃度の排気ガスに含まれるVOCの新しい除去技術として，反応活性種を利用したベンチスケールの処理装置を製作し，それを用いた実験的研究の結果の報告と，実用化のためのシステムの提案があった。(HDP-9-88)
15) 大江委員
バリアー放電によるオゾナイザーによりオゾンの生成効率を上げる研究についての報
告と，タングステン熱陰極を用いたDCグロー放電の陰極近傍のEEDFの実験値を理論的に説明するための研究の報告がなされた。(HDP-9-93)
また，電子エネルギー分布の測定とボルツマン方程式解析からの結果とは差異があることが述べられた。その原因として，プラズマの境界への電子の損失が十分でないこと，境界へ向かうプラズマポテンシャルの影響への考慮が不足していることが指摘された。
16) 中村幹事
電子衝突断面積のデータベース化の作業を進めており，現在までの作業状況が示された。３月までにある程度の形にするために，今後作業を続けていく予定であるとの報告があった。(HDP-9-89)
17) 伊藤委員長
PZT製圧電トランスの発生する高電圧でオゾンを作ることを目的とした実験を行った。低圧酸素中で無声放電，コロナ放電を観測した。(HDP-9-90)
また，O２とO３混合ガス，１気圧中で負イオン移動度を測定した結果について報告した。(HDP-9-94)
５−５. その他
最後に，今回の各委員からの報告等を参考にしながら，技術報告書作成に向けてまとめ作業に入りたいとの方針が述べられた。
12)以上