■■■■図５■■プラズマ投入電力がナノ細孔形成挙動に及ぼす影響．■図６．■プラズマ投入電力と平均細孔径／細孔数密度の相関■密度プラズマを試料に曝露することが重要であることが明らかとなった．ここで，繊維状ナノ構造が形成された試料表面をピンセットで擦り繊維状ナノ構造を除去すると，現れた■■表面には，ナノ細孔が確認された．このことから，混合ガスに含まれる水素ならびに■■ガスは，それぞれ独立したメカニズムでナノ構造の形成に寄与することが示唆された．■■■ ■水素プラズマによるナノ細孔構造の形成特性■前節の結果より，ナノ細孔表面を形成するためには原子状水素が重要な働きをしていることが示唆された．この原子状水素密度は，プラズマへの投入電力により変化するため，投入電力依存性を調べた．各電力にて処理した後の試料表面形態を図５に，■■■像から取得した孔径・面密度を図６に示す．表面形態は，電極壁面直下の位置のものを観察した．図５より，いずれの電力で処理した試料にも細孔の形成が確認され，■■■■の処理試料の平均孔径は■■■■■程度であり，■ ■■■の処理試料では■■■■■程度となり，電力増加に伴い孔径が増大することがわかった．また，電力の増加に伴い孔径の分散が大きくなり，表面粗さの増大も観察される．一方，ナノ細孔の数密度は■■■■の試料は■■■■/µm 程度であるが，■ ■■■の試料は■■■µm 程度であり，電力増加に伴い減少することが明らかとなった．■図７■■プラズマ曝露時間がナノ細孔形成挙動に及ぼす影響．■図８．■プラズマ曝露時間がナノ細孔の平均孔径，および細孔数密度に及ぼす影響■本手法によるナノポーラス構造の形成挙動を調査するため，表面形態のプラズマ曝露時間依存性を調べた．各曝露時間でプラズマ処理した試料の表面■■■像および■■■像から取得した平均孔径と数密度の曝露時間依存性を，それぞれ図７，および図８に示す．図より，曝露時間が■■ ■■から■ ■■へ増加すると，およそ ■■■■の孔径を維持したまま，孔の数密度が増加することがわかる．また，曝露時間を■■■■に増加すると，孔径は■■■■■に増大する一方，数密度は減少することが分かる．また■■ｓから■ ■■■■にプラズマ曝露時間を増加させると，処理時間が ■倍になっているにも拘わらず，孔径は微増し，数密度は微減するのみであった．以上から，プラズマ曝露 ■■■■■の処理で確認される銀表面のナノ多孔構造は，プラズマ曝露の初期段階で孔径 ■■■■程度のナノ細孔が多数形成された後，数十秒程度の間に，それらが凝集することで孔径が粗大化しほぼ完成していると考えられる．■■銀原子の拡散は温度上昇により活性化されるため，プラズマ処理の際の基板温度はナノ細孔構造の形態に大きく関わるパラメータと予想される．そこで，ステージ温度依存性を取得した．ここでは，プラズマによる基板表面の昇温を最小限に抑えるため，投入電力■■■■でプラズマ曝露− 202 −
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