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41 関係: 原子吸光、半導体、半導体レーザー、単結晶、反射高速電子線回折、不活性気体、干渉 (物理学)、平均自由行程、メカニカルブースターポンプ、パスカル、ヒ化ガリウム、ドープ、ベル研究所、ベーキング、イオンポンプ、エピタキシャル成長、ガスケット、クライオポンプ、クヌーセンセル、ゲッターポンプ、シュラウド、ジュール、ソープションポンプ、タンタル、ターボ分子ポンプ、るつぼ、共振、立方晶窒化ホウ素、真空ポンプ、物理吸着、物性物理学、高電子移動度トランジスタ、超格子、背圧、薄膜、蒸着、集束イオンビーム、陰極線、液体窒素、有機金属気相成長法、拡散ポンプ。
原子吸光
原子吸光（げんしきゅうこう）とは、高温に加熱して原子化した物質に光を照射したときに、構成元素に固有の幅の狭い吸収スペクトルを示す現象、あるいはそれを利用して試料に含まれる元素の定性と定量を行う分析方法のことを言う。.
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半導体
半導体（はんどうたい、semiconductor）とは、電気伝導性の良い金属などの導体（良導体）と電気抵抗率の大きい絶縁体の中間的な抵抗率をもつ物質を言う（抵抗率だけで半導体を論じるとそれは抵抗器と同じ特性しか持ち合わせない）。代表的なものとしては元素半導体のケイ素（Si）などがある。 電子工学で使用されるICのような半導体素子はこの半導体の性質を利用している。 良導体（通常の金属）、半導体、絶縁体におけるバンドギャップ（禁制帯幅）の模式図。ある種の半導体では比較的容易に電子が伝導帯へと遷移することで電気伝導性を持つ伝導電子が生じる。金属ではエネルギーバンド内に空き準位があり、価電子がすぐ上の空き準位に移って伝導電子となるため、常に電気伝導性を示す。.
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半導体レーザー
レーザーダイオード本体。非常に小さい。 赤色レーザーダイオードの発振 半導体レーザー 半導体レーザー（はんどうたいレーザー、semiconductor laser）は、半導体の再結合発光を利用したレーザーである。 同じものを指すのに、ダイオードレーザー (diode laser) や、レーザーダイオードという名称も良く用いられLDと表記されることも多い。半導体の構成元素によって発振する中心周波数、つまりレーザー光の色が決まる。常温で動作するものの他に、共振器構造や出力電力によっては冷却が必要なものもある。.
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単結晶
単結晶（たんけっしょう、single crystal, monocrystal）とは結晶のどの位置であっても、結晶軸の方向が変わらないものをいう。単結晶の集合体が多結晶である。多結晶中の個々の単結晶を結晶粒という。.
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反射高速電子線回折
反射高速電子回折（はんしゃこうそくでんしかいせつ）（Reflection High Energy Electron Diffraction、RHEED（あーるひーど））とは電子回折法の一種であり、物質の表面状態を調べる技術の一つである。.
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不活性気体
不活性気体または不活性ガス（inert gas）は、化学合成や化学分析や反応性の高い物質の保存に利用される反応性の低い気体である。不活性気体の利用に際しては、製造コストや精製コストを考慮しつつ、問題となる化学反応や物質に対して不活性なものを選択する。窒素やアルゴンが最も一般的である。 希ガスとは異なり、不活性気体は単一種類の元素のみからなるとは限らず、化合物の気体の場合も多い。希ガスと同様、原子価あるいは最外殻電子が閉殻となっているため不活性となる。これはそういう傾向があるというだけで、厳密な規則ではない。実際、希ガスと同様に不活性気体であっても化学反応を起こして化合物を形成することがある。 船舶関連では、防爆のためにタンク内の空間やタンク周辺に充填する酸素含有率の低いガスを不活性ガスと呼ぶ。この場合の不活性ガスは窒素ベースのものと煙道ガス（排ガス）ベースのものがある。.
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干渉 (物理学)
2波干渉 物理学における波の干渉（かんしょう、interference）とは、複数の波の重ね合わせによって新しい波形ができることである。互いにコヒーレントな（相関性が高い）波のとき干渉が顕著に現れる。このような波は、同じ波源から出た波や、同じもしくは近い周波数を持つ波である。.
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平均自由行程
平均自由行程（へいきんじゆうこうてい、mean free path）または平均自由行路（へいきんじゆうこうろ）とは、物理学や化学のうち、気体分子運動論において、分子や電子などの粒子が、散乱源（同じ粒子の場合もあれば、異なる粒子の場合もある）による散乱（衝突）で妨害されること無く進むことのできる距離（これを自由行程という）の平均値のことを言う。粒子が平均自由行程だけ運動すると、平均として必ず他の粒子と１回衝突する。 平均自由行程は、その系の特性や粒子により異なってくる。そのため、一般的な場合、ランダムな速度を持った粒子が、散乱源に衝突するまでの距離として、次の式で表記される。 ただし、\ellは平均自由行程（単位m）で、n は散乱源の数密度（m-3）、σは散乱時の有効断面積（m2）である。粒子の速度がマクスウェル分布に従うと仮定される場合、平均自由行程は次式で表せる。.
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メカニカルブースターポンプ
メカニカルブースターポンプは一般的には長円形の金属製ケーシング中で、繭型の一対のローターを互いに90度の角度で高速で回転させるタイプのポンプである。 大気中で使われるルーツブロア型送風機と同じ構造であるが、この場合ローターはかなりの高速で回転しないといけないこと、また排気抵抗を減らす為高精度な加工が施されている。インバータなどによって回転数を変えると、排気速度の変更が容易なため圧力コントローラーのような使われ方もするし、接ガス部にオイルを使わない事も容易なためオイル汚染を嫌う半導体製造装置に多用される。 一般的にはドライポンプに分類されている。単体では大気圧から粗引きは出来ないため粗引きポンプを必要とする。 めかにかるふすたほんふ.
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パスカル
パスカル (pascal、記号: Pa) は、圧力・応力の単位で、国際単位系 (SI) における、固有の名称を持つSI組立単位である。「ニュートン毎平方メートル」とも呼ばれる。 1パスカルは、1平方メートル (m2) の面積につき1ニュートン (N) の力が作用する圧力または応力と定義されている。その名前は、圧力に関する「パスカルの原理」に名を残すブレーズ・パスカルに因む。.
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ヒ化ガリウム
ヒ化ガリウム（ヒかガリウム、gallium arsenide）はガリウムのヒ化物であり、組成式はGaAsである。化合物半導体であるため、その性質を利用して半導体素子の材料として多用されている。半導体分野ではガリウムヒ素（ガリウム砒素）という、さらにはそれを短縮したガリヒ素という呼称で呼ばれることも多い。.
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ドープ
ドープ (dope) またはドーピング (doping) とは、結晶の物性を変化させるために少量の不純物を添加すること。 特に半導体で重要な操作で、不純物の添加により電子や正孔（キャリア）の濃度を調整する他、禁制帯幅などのバンド構造や物理的特性などを様々に制御するのに用いる。 添加する不純物をドーパントと呼ぶ。半導体の場合、キャリアとして電子を供給するドーパントをドナー、正孔を供給するドーパントをアクセプタと呼ぶ。.
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ベル研究所
ベル研究所（ベルけんきゅうじょ、Bell Laboratories）はもともとBell System社の研究開発部門として設立された研究所であり、現在はノキアの子会社である。「ベル電話研究所」、略して「ベル研」とも。.
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ベーキング
ベーキングとは、本来オーブンで調理することを言う。転じて、加熱処理のことを指す。.
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イオンポンプ
イオンポンプ (ion pump) は、チタンのゲッター作用により排気する真空ポンプである。スパッタイオンポンプ (sputter ion pump) とも。.
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エピタキシャル成長
ピタキシャル成長（英語：epitaxial growth）とは、薄膜結晶成長技術のひとつである。基板となる結晶の上に結晶成長を行い、下地の基板の結晶面にそろえて配列する成長の様式である。基板と薄膜が同じ物質である場合をホモエピタキシャル、異なる物質である場合をヘテロエピタキシャルと呼ぶ。結晶成長の方法として分子線エピタキシー法や有機金属気相成長法、液相エピタキシー法などがある。 エピタキシャル成長が起こるには格子定数のほぼ等しい結晶を選ぶ必要があり、温度による膨張係数の近い物でなくてはならない。 なお、現在窒化ガリウム（GaN）はサファイア基板上に結晶成長をする方法が広く採られているが、両者の格子定数は大きく違うこと等があり、通常の方法ではエピタキシャル成長できない。これを解決するために赤崎勇が低温バッファー層を導入したことによりサファイア基板上にGaNをエピタキシャル成長することに成功した。GaNのエピタキシャル成長が成功したことにより窒化物系半導体を用いた発光ダイオード、レーザーダイオード、電子デバイス、受光素子の発展へとつながった。.
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ガスケット
配管用フランジ（継手）に施工したガスケットの模式図 ガスケット（gasket）とは、構造に気密性、液密性を持たせるために用いる固定用シール材である。固定用シール材に対し、運動用シール材をパッキンと呼ぶ。.
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クライオポンプ
ライオポンプは、真空ポンプの一つ。気体分子を極低温面に凝縮させて捕捉する、気体ため込み式真空ポンプである。ここでは、ソープションポンプの機能を付加したクライオソープションポンプについても言及する。.
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クヌーセンセル
クヌーセンセルは、比較的分圧の低い元素ソースの蒸着源として結晶成長学の分野でよく用いられる。例として、ガリウム、アルミニウム、水銀、ヒ素などがある。この方法は蒸発温度制御が容易であるため、分子線エピタキシーでは一般的に使われている。 典型的なクヌーセンセルは、るつぼ（熱分解窒化ホウ素、石英、タングステン、グラファイトなどでできている）、加熱フィラメント（タンタル製のことが多い）、冷却水装置、熱シールド、開口部シャッターからなっている。 Category:結晶学 Category:半導体製造.
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ゲッターポンプ
ッターポンプ (Getter Pump) は、チタンのゲッター作用により排気する真空ポンプである。サブリメーションポンプ (Sublimation Pump) とも呼ばれる。.
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シュラウド
ュラウド（しゅらうど、shroud）とは、直訳では覆うもの、幕、という意味になるが 『柏崎刈羽原子力発電所の透明性を確保する地域の会』、原子力発電分野においては原子炉圧力容器内で燃料集合体と制御棒が配置された原子炉内中心部の周囲を覆っている、円筒状のステンレス製構造物である。本項では、主として原子力発電分野でのシュラウドについて説明する。.
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ジュール
ュール（joule、記号：J）は、エネルギー、仕事、熱量、電力量の単位である。その名前はジェームズ・プレスコット・ジュールに因む。 1 ジュールは標準重力加速度の下でおよそ 102.0 グラム（小さなリンゴくらいの重さ）の物体を 1 メートル持ち上げる時の仕事に相当する。.
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ソープションポンプ
ープションポンプ (Sorption Pump) は真空ポンプの一種で、多孔質の吸着剤を液体窒素で冷却し、気体分子を物理吸着させて排気するものである。吸着剤としてはモレキュラーシーブ(人工ゼオライト)や活性炭などが用いられる。機械的な動作部分が無いため、油蒸気などはよく除去できるが、物理吸着を利用するため、水素分子、ヘリウム、ネオンなどはほとんど除去することができない。そのため、先に別のポンプで排気した後にソープションポンプを用いないと、これら希ガス類などが残ってしまい、期待されるほどの真空は得られない。 また、吸着剤に吸着した気体分子は、未使用時に常温に戻して放出してやらねばならない。この際、水分子は特に強く吸着されているため、400 K 程度の加熱が必要である。この加熱の際には大量の気体分子がソープションポンプから放出されるので、排気経路の確保が重要であり、密閉したままの加熱は非常に危険である。.
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タンタル
タンタル（Tantal、tantalum）は原子番号73の元素。元素記号は Ta。.
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ターボ分子ポンプ
ターボ分子ポンプ（ターボぶんしポンプ、英語：turbomolecular pump、略称：TMP）は機械式真空ポンプの一種で、金属製のタービン翼を持った回転体であるロータが高速回転し、気体分子を弾き飛ばすことによりガスを排気するポンプである。JISではこのような排気方式を「運動量輸送式」の真空ポンプと呼んでいる。 ターボ分子ポンプは、1912年にドイツのW.ゲーデによって機械式高真空ポンプの起源となる分子ポンプが考案され、その後、同じくドイツのW.ベッカーが1955年にタービン翼を有するターボ分子ポンプ(TMP)を考案、これが1958年に商品化されたのが最初といわれる。 動作原理は、斜めに配置されたタービン翼を高速回転（数万rpmに達する）させて吸気から排気への通過確率(A)と排気から吸気への通過確率(B)に差をつける事で圧力差を発生させる。設計上の排気速度は（開口面積×11.6×A/（B×p））となる（pは圧力上昇分）。翼の角度と回転数（翼速度）をモンテカルロ法などで計算すると、翼角度大＝排気速度大、圧縮比小。翼角度小＝排気速度小、圧縮比大となってくる。到達圧力は 10-7Pa (10-10Torr)程度。 その原理から、気体分子に対する翼速度（翼速度比）によって排気速度が変化するため軽ガス（水素・ヘリウム）に対しては排気速度が低下する。動作圧力には制限があるため、普通はロータリーポンプを補助ポンプとして用い、1セットになっている。ポンプ使用中に圧力が高真空から低真空側へ急激に変化した場合、ポンプの破損に繋がる可能性がある。 TMPは良い真空が得られる手軽で便利なポンプである。ロータの支持方式としては、油潤滑式の玉軸受型とグリス潤滑式、磁気浮上型がある。 玉軸受けの油潤滑式は価格が手ごろな利点があるが、取り付け方向は一方向に限られる。グリス潤滑式は取り付け方向に制限が無い場合が多いが、玉軸受け寿命・グリス補給と保守面で課題も多い。 磁気浮上型は.
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るつぼ
白金製るつぼと溶融石英製マッフルおよびるつぼハサミ 加熱中のるつぼ るつぼ（坩堝）は、理化学実験や鉱工業において、高熱を利用して物質の溶融・合成を行う際に使用する湯のみ状の耐熱容器である。るつぼを保持する道具としてるつぼはさみ（トング）がある。同じ材質のフタをかぶせることが多い。.
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共振
共振（きょうしん、）は、エネルギーを有する系が外部から与えられた刺激により固有振動を起こすことである。特に、外部からの刺激が固有振動数に近い状態を表す。共鳴と同じ原理に基づく現象であるが、電気や固体については「共振」の語がよく用いられる。 共振の特性を表す無次元量としてQ値が用いられる。値が大きいほどエネルギーの分散が小さく、狭い振動数の帯域で共振する。 共振のシステムとして、振動する振り子が単純な例として挙げられる。振り子を押して系に振動を励起することにより、振り子はその固有振動数で振動を始める。振り子の固有振動に近い周期で振動を与えると、振動の振幅は次第に大きくなる。しかし、固有振動と大きく異なる周期で振動を与えると、振幅は大きくならない。 共振による現象の例としてタコマナローズ橋がしばしば取り上げられるが、これについては専門家から誤解が指摘されている。ミレニアム・ブリッジの一時閉鎖は多数の歩行者によって引き起こされた共振現象の例である。.
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立方晶窒化ホウ素
立方晶窒化ホウ素 （りっぽうしょうちっかホウそ、cBN）は、窒化ホウ素の分子構造の一つで、窒素とホウ素からなる固形の化合物である。CBN の表記は、しばしば、その粒子を固めた「多結晶CBN」(PCBN) の意味で用いられる。 立方晶窒化ホウ素は、ダイヤモンドの静的高温高圧法に似た方法で合成される。 ダイヤモンドに次ぐ硬さを持つ物質で、またダイヤモンドに比べて熱に強く鉄との反応性が低いという性質を持つため、その粒子を超高圧下で焼結したものは、硬質材料の切削に留まらず鋼や鋳鉄の超高速切削といった分野でも用いられる。 この結晶の硬さはその構造に由来する。 窒素原子(N)は共有結合をする際に孤立電子対が1対余り、ホウ素原子(B)は共有結合の際に電子対が1対足りない。 このためNとBの間には配位結合が形成され、この結合は共有結合と同等である。 するとNもBも共有結合（と同等な結合）を4本ずつ持つことになり、炭素と同じくダイヤモンド構造をとることができるのである。 この構造をとったものがまさにCBNである。 アメリカのゼネラル・エレクトリック社 (General Electric 、GE) が1969年にボラゾン (Borazon®)の商品名で発売した。.
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真空ポンプ
真空ポンプでエアコンの真空引きを行っているところ 真空ポンプ（しんくうポンプ、バキュームポンプ、vacuum pump ）とは、容器内から気体を排出し、真空を得るためのポンプである。1650年にドイツのオットー・フォン・ゲーリケにより発明された。1台で超高真空から大気圧までをカバーするのは非常に困難な為、多くは粗引きポンプやメインポンプなどと組み合わせで使うが、用途によって1台で済む場合は粗引きポンプ、メインポンプなどの呼び分けはしない。.
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物理吸着
物理吸着（ぶつりきゅうちゃく, physisorption）とは、流体分子（吸着質）が固体表面(吸着剤)との間に働くファンデルワールス力によって固体表面に濃縮される現象をさし、吸着のうちの一分野にあたる。一般に、ファンデルワールス力は、イオン結合や共有結合等の相互作用と比較して格段に弱い相互作用であるため、物理吸着した分子は加熱・減圧等の操作によって容易に脱着する。.
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物性物理学
物性物理学（ぶっせいぶつりがく）は、物質のさまざまな巨視的性質を微視的な観点から研究する物理学の分野。量子力学や統計力学を理論的基盤とし、その理論部門を物性論（ぶっせいろん）と呼ぶことも多い。これらは日本の物理学界独特の名称であるが、しばしば凝縮系物理学に比定される。狭義には固体物理学を指し、広義には固体物理学（結晶・アモルファス・合金）およびソフトマター物理学・表面物理学・物理化学、プラズマ・流体力学などの周辺分野を含む。.
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高電子移動度トランジスタ
電子移動度トランジスタ(こうでんしいどうど-、High Electron Mobility Transistor)は、半導体ヘテロ接合に誘起された高移動度の二次元電子ガス(2DEG)をチャネルとした電界効果トランジスタのことで、英語の単語の頭文字を取ってHEMT(ヘムト)と呼ばれる。1979年に富士通研究所の三村高志により発明された。構造上の特徴からヘテロFET (HFET、hetero-FET)、ヘテロ接合FET (HJFET、Hetero-Junction-FET)と呼ばれることもある。一般に化合物半導体で作製され、GaAs系、InP系、GaN系、SiGe系などがある。.
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超格子
超格子（ちょうこうし、Superlattice）とは複数の種類の結晶格子の重ね合わせにより、その周期構造が基本単位格子より長くなった結晶格子のこと。.
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背圧
背圧（はいあつ、）とは、流れの中の物体下流における圧力である。原動機においては排気側の圧力のことを指す。正常動作できる背圧の最大値を臨界背圧と呼び、排気側の圧力がこれを越えると、吸気側への作動流体の逆流などを起こして大惨事になる。.
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薄膜
薄膜（はくまく）とは薄い膜のこと。分野によって定義が異なる。.
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蒸着
蒸着（じょうちゃく、英語：vapor deposition）とは、金属や酸化物などを蒸発させて、素材の表面に付着させる表面処理あるいは薄膜を形成する方法の一種。蒸着は、物理蒸着（PVD）と化学蒸着（CVD）に大別される。ここでは主にPVDの一種である真空蒸着を解説する。.
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集束イオンビーム
集束イオンビーム(FIB,Focused Ion Beam)は、イオンを電界で加速したビームを細く絞ったものである。 集束イオンビームは、微細加工、蒸着、観察などの用途に用いられる。.
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陰極線
極線（いんきょくせん、Cathode ray）とは真空管の中で観察される電子の流れである。真空に排気されたガラス容器に一対の電極を封入して電圧をかけると、陰極（電源のマイナス端子に接続された電極）の逆側にある容器内壁が発光する。その原因は陰極表面から電子が垂直に撃ち出されることによる。この現象は1869年にドイツの物理学者ヴィルヘルム・ヒットルフによって初めて観察され、1876年にによってKathodenstrahlen（陰極線）と名付けられた。近年では電子線や電子ビームと呼ばれることが多い。 電子が初めて発見されたのは、陰極線を構成する粒子としてであった。1897年、英国の物理学者J・J・トムソンは、陰極線の正体が負電荷を持つ未知の粒子であることを示し、この粒子が後に「電子」と呼ばれるようになった。初期のテレビに用いられていたブラウン管（CRT、cathode ray tubeすなわち「陰極線管」）は、収束させた陰極線を電場や磁場で偏向させることによって像を作っている。.
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液体窒素
液体窒素（えきたいちっそ、liquid nitrogen）は、冷却された窒素の液体である。液化窒素とも呼ばれ液化空気の分留により工業的に大量に製造される。純粋な窒素が液相状態になったものである（液体の密度は三重点で0.807 g/mL）。.
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有機金属気相成長法
有機金属気相成長法（ゆうききんぞくきそうせいちょうほう、英語：metal organic chemical vapor deposition、略称：MOCVD）は、原料として有機金属やガスを用いた結晶成長方法、及びその装置である。結晶成長という観点を重視してMOVPE (metal-organic vapor phase epitaxy) とも言う。 化合物半導体結晶を作製するのに用いられ、MOCVDでは原子層オーダで膜厚を制御することができるため、半導体レーザを初めとするナノテクノロジーといった数nmの設計が必要な分野で用いられる。代表的な半導体結晶成長装置である分子線エピタキシー法 (MBE) と比較し、面内での膜厚の偏差が少なく、高速成長が可能であるほか、超高真空を必要としないために装置の大型化が容易である為、大量生産用の結晶成長装置としてLEDや半導体レーザを初めとした光デバイスの商用製品の作製に多く用いられている。.
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拡散ポンプ
拡散ポンプ（かくさんポンプ、diffusion pump）は、半導体製造・加工装置などの真空チャンバーに主に用いられる真空ポンプである。主に油拡散ポンプが使われるが、用途によっては水銀拡散ポンプが使われることもある。DPと略されることもある。 下部のヒーターで熱せられたジェット状の拡散オイル蒸気は、超音速に到達して分子を捕獲し10-3から10-7 Pa（10-5から10-9 Torr）程度の真空まで作り出すことができる。また、コールドトラップ（液体窒素トラップが普通）を併用して使用しチャンバー内の水分を除去しながら排気を行えば排気速度の向上にもつながる。 拡散オイルは循環させて使用し、使用状況にもよるが半年から数年に一度くらいは交換が必要である。拡散オイルは少なすぎると焦げつくので、注入する量には注意が必要である。ヒ素などの有毒物質を使っている場合、拡散オイルにそれらが溜まっているため、交換後の拡散オイルは産業廃棄物として処理する。 背圧と動作圧力の両方に厳しい圧力制限があり、補助ポンプは必須である。排気側の背圧が高くなり臨界背圧を超えると、真空チャンバー側に拡散オイル蒸気が漏れ出すオイルバックを引き起こす。吸気側も、最大動作圧力を超えないように先にチャンバーを大気圧から粗引きしておく必要がある。 メンテナンスはユーザが行うことができ、能力の割には安価なので広く使われている。頻繁にコールドトラップへの液体窒素補充の必要があるのが難点。.
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