3.1 はじめに
薄膜およびナノ材料の合成手法を体系的に扱います。
📐 重要な式:
$$r_{nucleation} = A \exp\left(-\frac{\Delta G^*}{k_BT}\right)$$
💻 コード例1: 成膜のモデリング
# 必要環境:
# - Python 3.9+
# - matplotlib>=3.7.0
# - numpy>=1.24.0, <2.0.0
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
def film_growth_rate(T, P):
"""薄膜の成膜速度をモデル化する"""
return P * np.exp(-50000/(8.314*(T+273)))
temps = np.linspace(200, 600, 100)
rates = [film_growth_rate(T, 100) for T in temps]
plt.semilogy(temps, rates, 'b-', linewidth=2)
plt.xlabel('Temperature (°C)')
plt.ylabel('Growth Rate (nm/min)')
plt.grid(True, alpha=0.3)
plt.show()3.2-3.7 その他のセクション
成長メカニズム、プロセス制御、キャラクタリゼーション、応用について扱います。
💻 コード例2-7
# プロセス全体のモデリングと解析
# すべてのコード例は本章の全文を参照まとめ
- PVD、CVD、ALDによる薄膜成膜
- ナノ材料の合成とキャラクタリゼーション
- エレクトロニクス、光学、エネルギー分野への応用