研究者詳細 - 鷹尾　祥典

We have fabricated an externally wetted emitter array with a deep-grooved structure using grayscale lithography for ionic liquid electrospray thrusters to improve the ionic liquid transport to the emitter tips and to reduce the percentage of the current intercepted by the extractor electrode, which was more than 30% with our conventional deep-grooved emitter. The experimental results of the ion emission have shown that a stable ion emission characteristic and the percentage of the current intercepted by the extractor electrode decreases by approximately one-third compared with our previous one. This decrease indicates that the emitter fabrication process using grayscale lithography optimized the deep-grooved emitter shape.

Time-of-Flight Measurements of Ion Beam Compositions in Electrospray Thrusters

NAEMURA Momoko, TAKAO Yoshinori

Journal of Evolving Space Activities 2 ( 0 ) 146 2024年6月 [査読有り]

DOI CiNii Research

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：宇宙技術および科学の国際シンポジウム共著

Time-of-flight (ToF) mass spectroscopy for electrospray thrusters was constructed to investigate the species and fraction of ions in the beam and the presence of fragmentation, where a cylindrical shield was placed just in front of the collector. The shield was expected to prevent the detection of secondary species, which were recently found to be one of the vacuum facility effects. However, the shield seemed to have almost no effects on the ToF signals because the signal did not decrease to zero, and some particles were always detected as they had been detected without the shield. To examine the cause of this signal detection, the collector current was measured under the condition that the gate electrode completely blocked the ion beam. The results implied that the electrospray ion source also emitted some neutrals. The measurement system was reconstructed to detect ions using a high-speed amplifier to avoid neutral particle detection. Then, the results showed that the electrospray thruster was operating in the pure ion mode.

Fabrication of a Double-Emitter Structure for Higher Current Density of Ionic Liquid Electrospray Thrusters

GUO Shujun, NAGAO Masayoshi, MURAKAMI Katsuhisa, MURATA Hiromasa, TAKAO Yoshinori

Journal of Evolving Space Activities 2 ( 0 ) 142 2024年6月 [査読有り]

DOI CiNii Research

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：宇宙技術および科学の国際シンポジウム共著

In this study, we have fabricated ionic liquid electrospray thrusters to prevent ionic liquid leakage and provide high current density. A double-emitter structure with a needle protruding from the capillary emitter, where the ionic liquid was intended to be held by the needle, was proposed. The fabrication process employs a fabrication technique of a field emitter array, and a newly designed process to reduce the distance between emitters was used to improve emitter density. As a result of the fabrication, the needle was successfully formed in the emitter electrode, and it was found that emitter density could be improved by changing the deposition conditions of multiple SiO2 layers.

Magnetic field configuration effects on a miniature DC ion thruster with an inverted potential structure

Yoshinori Tanaka and Yoshinori Takao

Acta Astronautica 219 243 - 249 2024年3月 [査読有り]

DOI Web of Science

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）単著

Emission measurements and in-situ observation of ionic liquid electrospray thrusters with longitudinally grooved emitters

Koki Matshukawa, Yuiko Nakashima, Momoko Naemura, and Yoshinori Takao

Journal of Electric Propulsion 2 23 (28pp) 2023年10月 [査読有り]

DOI

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Magnetic Nozzle Radiofrequency Plasma Systems for Space Propulsion, Industry, and Fusion Plasmas*)

Takahashi Kazunori, Charles Christine, Boswell Rod W., Emoto Kazuma, Takao Yoshinori, Hara Shiro, N … 全著者表示

PLASMA AND FUSION RESEARCH 18 ( 0 ) 2501050 - 2501050 2023年6月 [査読有り]

DOI Web of Science CiNii Research

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：一般社団法人プラズマ・核融合学会共著

Low-pressure radiofrequency (rf) plasma sources have been widely used in various fields. When static magnetic fields are applied to these sources, a diverging magnetic field configuration known as a magnetic nozzle forms downstream of the source and interesting phenomena are observed. Such structures are frequently observed in space, e.g., the surface of the Sun and the geomagnetic fields. Here, the studies performed by the authors over the last decade on the fundamental plasma physics, the space plasma propulsion, the industrial plasma technology, and the radiofrequency ion source, are briefly overviewed. The design of sources based on the type of application is an important issue. Integrating a rf plasma source into a system often requires a compact and automatically controlled system, as presented here. Herein, interaction between the low-temperature plasmas and the hot fusion plasmas is sometimes mentioned in terms of “Plasma Apparatus.”

Fabrication and Demonstration of SU-8 Based Emitter Arrays for Ionic Liquid Electrospray Thrusters

SHINGU Takumi, NAGAO Masayoshi, MURAKAMI Katsuhisa, MURATA Hiromasa, KHUMPUANG Sommawan, HARA Shiro … 全著者表示

Journal of Evolving Space Activities 1 30 2023年4月 [査読有り]

DOI CiNii Research

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：宇宙技術および科学の国際シンポジウム共著

A high-density emitter array for ionic liquid electrospray thrusters is fabricated using a fabrication process for field emitter arrays. SU-8 photoresist is employed as the inter-electrode material. The distance between the emitter and the extractor electrodes was about 10 µm, enough for about 1-kV application between the electrodes. Adequate thrust and specific impulse can be obtained without an accelerator electrode, resulting in a simple propulsion system. Optimal parameters for the photolithography of SU-8 are determined. The fabricated emitter array had a tip diameter of about 1 µm and an emitter density 200 times higher than conventional emitter arrays. A preliminary experiment for ion emissions showed a negative current of −79 nA at 800 V using a 4 × 4 emitter array in an area of 100 µm square, resulting in approximately twice as much current density as a conventional type.

Design and Fabrication of Ionic Liquid Electrospray Thruster with Two-Stage Electrodes

NISHIMURA Akane, KATSUTA Hirohide, TAKAO Yoshinori, TSUCHIYA Toshiyuki

Journal of Evolving Space Activities 1 ( 0 ) n/a 2023年3月 [査読有り]

DOI CiNii Research

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：宇宙技術および科学の国際シンポジウム共著

An ionic liquid electrospray thruster (ILEST) is expected as a propulsion system to control nano-spacecraft attitude and orbit in space. To produce high thrust, we propose a two-stage electrodes thruster which has an accelerator in addition to an extractor. We fabricated emitters on a silicon wafer and the two-stage electrodes on a glass substrate with through holes using microfabrication technologies. We confirmed that the fabricated ILEST emitted ions or droplets from the silicon emitters at near 2.0 kV. The maximum current in single-stage operation was -570 µA at 3.0 kV. With two-stage operation using the accelerator, ion emission happens at high voltage without conduction between the extractor and the accelerator. The results show the advantage of the fabricated two-stage electrodes. Currently, extracted ions were captured mostly at the extractor because of the poor alignment of the emitter silicon chip to the jig.

Density profile transition and high-energy electron transport in a magnetically expanding radio frequency plasma

Emoto Kazuma, Takahashi Kazunori, Takao Yoshinori

Physics of Plasmas 30 ( 1 ) 2023年1月 [査読有り]

DOI Web of Science CiNii Research

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：AIP Publishing 共著

The density profile transition and high-energy electron transport in a magnetically expanding radio frequency (RF) plasma were investigated using particle-in-cell and Monte Carlo collision techniques, where both the plasma source and the diffusion region were simulated self-consistently. The simulation results show that the density profile changes from center-peaked to bimodal plasma with increasing magnetic field strength, where bimodal plasma was observed in previous experiments. Then, the density profile transition is discussed with respect to ionization, electron temperature, and high-energy electron density. This indicates that electrons were heated by the RF field and transported radially inward across magnetic field lines. The moving distance of high-energy electrons is explained by an electron-neutral elastic collision. Therefore, the density formation depends on where the electrons are heated and how far the high-energy electrons are transported by an elastic collision, implying the longer existing time of high-energy electrons that move radially inward away from the RF antenna.

Molecular Dynamics Simulations of Ion Extraction from Nanodroplets for Ionic Liquid Electrospray Thrusters

Takaaki Enomoto, Shehan M. Parmar, Ryohei Yamada, Richard E. Wirz, Yoshinori Takao

Journal of Electric Propulsion 1 13 (21pp) 2022年9月 [査読有り]

DOI

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Springer Science and Business Media {LLC} 共著

<jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>Molecular dynamics (MD) simulations were performed for ion extraction from electrospray thrusters to investigate relevant extraction processes numerically. To approximate the electrospray jet tip, a simulation domain consisting of 4-5 nm-sized ionic liquid droplets was used. The extracted ion angles and kinetic energies from EMI–BF<jats:sub>4</jats:sub> (1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate) and EMI–Im (1-ethyl-3-methylimidazolium bis((trifluoromethyl)sulfonyl)imide) droplets were quantified by applying uniform electric fields of 1.3–1.7 V nm<jats:sup>−1</jats:sup>. The MD simulations are in great agreement with simulations presented in the literature and consistently show a greater preference for monomer emission than reported experimentally. At field strengths above 1.5 V nm<jats:sup>−1</jats:sup>, apparent droplet fracturing and breakup lead to an increase in ion angular velocity distributions. Greater mobility of EMI–BF<jats:sub>4</jats:sub> ions than EMI–Im was also observed, indicative of the crucial role of cation-anion hydrogen bond strengths in ion extraction and beam composition between different propellants.</jats:p>

Oxidation Resistance Improvement of Graphene-Oxide-Semiconductor Planar-Type Electron Sources Using h-BN as an Oxygen-Resistant, Electron-Transmissive Coating

Naoyuki Matsumoto, Yoshinori Takao, Masayoshi Nagao, Katsuhisa Murakami

ACS Omega 7 ( 37 ) 33004 - 33009 2022年9月 [査読有り]

DOI Web of Science PubMed CiNii Research

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Chemical Society ({ACS}) 共著

Graphene–oxide–semiconductor (GOS) planar-type electron emission devices with a hexagonal boron nitride (h-BN) protective layer have demonstrated improved oxidation resistance while maintaining their emission performance. The devices with a monolayer or a multilayer (13 nm in thickness) h-BN protective layer can emit electrons even after oxygen plasma exposure (ashing). Remarkably, the device with a monolayer h-BN was able to emit electrons with a maximum efficiency of 11% after a 4-min ashing, showing that a thin h-BN protection layer can provide oxygen tolerance to GOS devices without a significant emission loss. The thicker multilayer h-BN imparted higher oxidation resistance to the device but with decreased emission efficiency compared with the device with monolayer h-BN. Thus, the use of h-BN necessitates a trade-off between the device’s emission performance and its oxidation resistance. In addition, the etching rate of h-BN by the oxygen plasma treatment was found to increase by exposure to air after the first plasma treatment, which indicates that the adherence of H2O to the surface of h-BN is one probable cause of h-BN etching during the ashing process.

Experimental study on the performance characteristics of a miniature microwave discharge cathode

Takahito Motoki and Daigo Takasaki and Hiroyuki Koizumi and Yasuho Ataka and Kimiya Komurasaki and … 全著者表示

Acta Astronautica 196 231 - 237 2022年4月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Elsevier {BV} 単著

その他リンク： https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2022.04.015

Vector Resolved Energy Fluxes and Collisional Energy Losses in Magnetic Nozzle Radiofrequency Plasma Thrusters

Kazuma Emoto, Kazunori Takahashi, Yoshinori Takao

Frontiers in Physics 9 779204(13pp) 2021年12月 [査読有り]

DOI Web of Science CiNii Research

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Frontiers Media SA 共著

Energy losses in a magnetic nozzle radiofrequency plasma thruster are investigated to improve the thruster efficiency and are calculated from particle energy losses in fully kinetic simulations. The simulations calculate particle energy fluxes with a vector resolution including the plasma energy lost to the dielectric wall, the plasma beam energy, and the divergent plasma energy in addition to collisional energy losses. As a result, distributions of energy losses in the thruster and the ratios of the energy losses to the input power are obtained. The simulation results show that the plasma energy lost to the dielectric is dramatically suppressed by increasing the magnetic field strength, and the ion beam energy increases instead. In addition, the divergent ion energy and collisional energy losses account for approximately 4%-12% and 30%-40%, respectively, regardless of the magnetic field strength.

Axial momentum gains of ions and electrons in magnetic nozzle acceleration

Kazuma Emoto, Kazunori Takahashi, Yoshinori Takao

Plasma Sources Science and Technology 30 ( 11 ) 115016 2021年11月 [査読有り]

DOI Web of Science CiNii Research

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：{IOP} Publishing 共著

Fully kinetic simulations of magnetic nozzle acceleration were conducted to investigate the axial momentum gains of ions and electrons with electrostatic and Lorentz forces. The axial momentum gains per ion and electron are directly calculated from the kinetics of charged particles, indicating that electrons in the magnetic nozzle obtain the net axial momentum by the Lorentz force, even though they are decelerated by the electrostatic force. Whereas ions are also accelerated by the electrostatic force, the axial momentum gain of electrons increases significantly with increasing magnetic field strength and becomes dominant in the magnetic nozzle. In addition, it is clearly shown that the axial momentum gain of electrons is due to the electron momentum conversion from the radial to the axial direction, resulting in a significant increase in the thrust and exhaust velocity.

Numerical investigation of internal plasma currents in a magnetic nozzle

Kazuma Emoto, Kazunori Takahashi, Yoshinori Takao

Physics of Plasmas 28 ( 9 ) 093506 2021年9月 [査読有り]

DOI Web of Science

担当区分：責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：AIP 共著

Uniform needle-emitter arrays for ionic liquid electrospray thrusters with precise thrust control

Tachibana Fumiya, Tsuchiya Toshiyuki, Takao Yoshinori

Japanese Journal of Applied Physics 60 ( SC ) SCCL06-1 - SCCL06-9 2021年6月 [査読有り]

DOI Web of Science CiNii Research

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：{IOP} Publishing 共著

The development of ionic liquid electrospray thrusters with highly precise needle-emitter arrays is reported. Micro-electro-mechanical systems process technology is applied in the fabrication process of needle-emitter arrays to achieve a uniform shape of emitter tips. The resulting emitter-array chips were then tested to gather the current–voltage characteristics of emitter arrays with different numbers of emitters. The maximum ion current extracted from the emitters increased almost in proportion with the number of emitters. When the current–voltage curves of 81-, 169-, and 361-emitter chips were compared with a constant gap distance between the emitter and extractor electrodes, the onset voltage of ion emission was nearly constant because the emitter tips on all the chips were uniform in shape. Moreover, the current–voltage curves had similar slopes for the different number of emitters after the onset voltage, which demonstrates the uniform ion current output of all the emitter arrays.

Fabrication of nano-capillary emitter arrays for ionic liquid electrospray thrusters

Suzuki Kanta, Nagao Masayoshi, Liu Yongxun, Murakami Katsuhisa, Khumpuang Sommawan, Hara Shiro, Tak … 全著者表示

Japanese Journal of Applied Physics 60 ( SC ) SCCF07-1 - SCCF07-6 2021年6月 [査読有り]

DOI Web of Science CiNii Research

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：{IOP} Publishing 共著

In this study, we fabricated nano-capillary emitter arrays for stable ion emission of ionic liquid electrospray thrusters, employing the fabrication of field emitter arrays or gated nano electron sources. A nano-capillary emitter was successfully fabricated with a 100–300 nm capillary diameter, which prevented ionic liquid leakage by significantly increasing the fluidic impedance of the ionic liquid compared to a previously proposed emitter. An ion emission experiment was conducted with 1-ethyl-3-methylimidazolium dicyanamide as the propellant. Ion emission started at a low voltage of 61 V owing to a small gap of approximately 1 μm between the emitter and extractor electrode. The maximum current density was 43 mA cm^−2 on the positive side and −13 mA cm^−2 on the negative side without leakage of the ionic liquid, which was more than 100 times higher than that of conventional electrospray thrusters. Moreover, we obtained continuous ion emission without current intercepted by the extractor.

Increased Thrust-to-Power Ratio of a Stepped-Diameter Helicon Plasma Thruster with Krypton Propellant

Takahashi Kazunori, Takao Yoshinori, Ando Akira

JOURNAL OF PROPULSION AND POWER 36 ( 6 ) 961 - 965 2020年11月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Design of High Efficiency Grid System for Water Propellant Miniature Ion Thrusters

NAKANO Masakatsu, NAKAMURA Kengo, NAKAGAWA Yuichi, TAKAO Yoshinori, KOIZUMI Hiroyuki

TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN 18 ( 6 ) 412 - 416 2020年11月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：一般社団法人日本航空宇宙学会共著

The two-grid ion optics of a water propellant miniature ion propulsion system (MIPS) was numerically studied by full-aperture ion-optics simulation considering an inhomogeneous plasma source in the discharge chamber. Three dominant ion species (H2O+, OH+, and H+) of water vapor plasma were included in the model. Their trajectories were tracked considering charge-exchange and elastic collisions between ions and neutral water molecules. The model was validated by experiments using the MIPS with two grids having 295 apertures each. The calculated accelerator impingement current agreed reasonably well with those obtained from the experiment. To increase its low propellant utilization efficiency, a new grid design method was introduced. This successfully improved neutral confinement by decreasing the diameter of the accelerator grid apertures without causing direct impingement of ions by optimizing the grid thickness distribution using the Particle In Cell-Monte Carlo Collision (PIC-MCC) calculation results.

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/130007935946

Low-power-consumption, high-current-density, and propellantless cathode using graphene-oxide-semiconductor structure array

Furuya Ryo, Takao Yoshinori, Nagao Masayoshi, Murakami Katsuhisa

ACTA ASTRONAUTICA 174 48 - 54 2020年9月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Commentary: On helicon thrusters: Will they ever fly?

Takahashi Kazunori, Charles Christine, Boswell Rod W., Takao Yoshinori, Fruchtman Amnon, Navarro-Ca … 全著者表示

FRONTIERS IN PHYSICS 8 277 2020年8月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Mechanism of Highly Efficient Electron Emission from a Graphene/Oxide/Semiconductor Structure

Murakami Katsuhisa, Adachi Manabu, Miyaji Joji, Furuya Ryo, Nagao Masayoshi, Yamada Yoichi, Neo Yoi … 全著者表示

ACS APPLIED ELECTRONIC MATERIALS 2 ( 7 ) 2265 - 2273 2020年7月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Electron loss mechanisms in a miniature microwave discharge water neutralizer

Sato Yosuke, Koizumi Hiroyuki, Nakano Masakatsu, Takao Yoshinori

PHYSICS OF PLASMAS 27 ( 6 ) 063505 (8pp) 2020年6月 [査読有り]

DOI Web of Science

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Electron extraction enhancement via the magnetic field in a miniature microwave discharge neutralizer

Sato Yosuke, Koizumi Hiroyuki, Nakano Masakatsu, Takao Yoshinori

Journal of Applied Physics 126 ( 24 ) 243302(12pp) 2019年12月 [査読有り]

DOI Web of Science

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Assessment of Micropropulsion System Unifying Water Ion Thrusters and Water Resistojet Thrusters

Koizumi Hiroyuki, Asakawa Jun, Nakagawa Yuichi, Nishii Keita, Takao Yoshinori, Nakano Masakatsu, Fu … 全著者表示

JOURNAL OF SPACECRAFT AND ROCKETS 56 ( 5 ) 1400 - 1408 2019年9月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Low-magnetic-field enhancement of thrust imparted by a stepped-diameter and downstream-gas-injected rf plasma thruster

Takahashi Kazunori, Takao Yoshinori, Ando Akira

PLASMA SOURCES SCIENCE & TECHNOLOGY 28 ( 8 ) 2019年8月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Fabrication of a high-density emitter array for electrospray thrusters using field emitter array process

Inoue Naoki, Nagao Masayoshi, Murakami Katsuhisa, Khumpuang Sommawan, Hara Shiro, Takao Yoshinori

Japanese Journal of Applied Physics 58 ( SE ) SEEG04 (7pp) 2019年6月 [査読有り]

DOI Web of Science

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

High-performance planar-type electron source based on a graphene-oxide-semiconductor structure

Murakami Katsuhisa, Miyaji Joji, Furuya Ryo, Adachi Manabu, Nagao Masayoshi, Neo Yoichiro, Takao Yo … 全著者表示

APPLIED PHYSICS LETTERS 114 ( 21 ) 2019年5月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Effects of negative ions on discharge characteristics of water plasma source for a miniature microwave discharge ion thruster

Nakamura Kengo, Koizumi Hiroyuki, Nakano Masakatsu, Takao Yoshinori

PHYSICS OF PLASMAS 26 ( 4 ) 043508(10pp) 2019年4月 [査読有り]

DOI Web of Science

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Computational design of a high-efficiency accelerator grid for a miniature ion thruster by full-aperture ion optics simulations

Nakano M., Nakamura K., Naito Y., Nakagawa Y., Takao Y., Koizumi H.

AIP ADVANCES 9 ( 3 ) 035343 (10pp) 2019年3月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Microplasma thruster powered by X-band microwaves

Takahashi Takeshi, Mori Daisuke, Kawanabe Tetsuo, Takao Yoshinori, Eriguchi Koji, Ono Kouichi

JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 125 ( 8 ) 083301 (21pp) 2019年2月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

Development of a momentum vector measurement instrument in steady-state plasmas

Kazunori Takahashi, Takeharu Sugawara, Hikaru Akahoshi, Yoshinori Takao, and Akira Ando

AIP Advances 8 ( 10 ) 105117 (10pp) 2018年10月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：AMER INST PHYSICS 共著

その他リンク： https://doi.org/10.1063/1.5050553

Origin of plasma-induced surface roughening and ripple formation during plasma etching: The crucial role of ion reflection

Takumi Hatsuse, Nobuya Nakazaki, Hirotaka Tsuda, Yoshinori Takao, Koji Eriguchi, and Kouichi Ono

Journal of Applied Physics 124 ( 14 ) 143301 (14pp) 2018年10月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：AMER INST PHYSICS 共著

その他リンク： https://doi.org/10.1063/1.5041846

Thrust imparted by a stepped-diameter magnetic nozzle rf plasma thruster

Kazunori Takahashi, Yoshinori Takao, and Akira Ando

Applied Physics Letters 113 ( 3 ) 034101(4pp) 2018年7月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：AMER INST PHYSICS 共著

その他リンク： https://doi.org/10.1063/1.5041034

Numerical Analysis of a Miniature Microwave-discharge Ion Thruster Using Water as the Propellant

Kengo NAKAMURA, Yuichi NAKAGAWA, Hiroyuki KOIZUMI, Yoshinori TAKAO

Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences 61 ( 4 ) 152 - 159 2018年7月 [査読有り]

DOI Web of Science

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：JAPAN SOC AERONAUT SPACE SCI 共著

その他リンク： https://doi.org/10.2322/tjsass.61.152

Ripple formation on Si surfaces during plasma etching in Cl₂

Nobuya Nakazaki, Haruka Matsumoto, Soma Sonobe, Takumi Hatsuse, Hirotaka Tsuda, Yoshinori Takao, Ko … 全著者表示

AIP Advances 8 ( 5 ) 055027(12pp) 2018年5月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：AMER INST PHYSICS 共著

その他リンク： https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.5017070

A Preliminary Study on Radiation Shielding Using Martian Magnetic Anomalies

Kazuma Emoto, Yoshinori Takao, Hitoshi Kuninaka

Biological Sciences in Space 32 1 2018年4月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

その他リンク： https://doi.org/10.2187/bss.32.1

Numerical Investigation of Steady and Transient Ion Beam Extraction Mechanisms for Electrospray Thrusters

Kazuma Emoto, Toshiyuki Tsuchiya, and Yoshinori Takao

Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan 16 ( 2 ) 110 - 115 2018年3月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

その他リンク： https://doi.org/10.2322/tastj.16.110

Numerical Investigation of Neutral-Injection Effect on an Electrodeless Plasma Thruster

Kazuki Takase, Kazunori Takahashi, and Yoshinori Takao

Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan 16 ( 2 ) 105 - 109 2018年3月 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

その他リンク： https://doi.org/10.2322/tastj.16.105

Effects of neutral distribution and external magnetic field on plasma momentum in electrodeless plasma thrusters

Kazuki Takase, Kazunori Takahashi, and Yoshinori Takao

Physics of Plasmas 25 ( 2 ) 023507 (8pp) 2018年2月 [査読有り]

DOI Web of Science

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Institute of Physics 共著

その他リンク： https://doi.org/10.1063/1.5015937

Numerical simulation of full-aperture-pair ion optics in a miniature ion thruster

Masakatsu Nakano, Kengo Nakamura, Yuichi Nakagawa, Daiki Tomita, Yoshinori Takao, and Hiroyuki Koiz … 全著者表示

Physics of Plasmas 25 ( 1 ) 013524 (11pp) 2018年1月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

その他リンク： https://doi.org/10.1063/1.5008802

Surface morphology evolution during plasma etching of silicon: roughening, smoothing and ripple formation

Kouichi Ono, Nobuya Nakazaki, Hirotaka Tsuda, Yoshinori Takao, and Koji Eriguchi

Journal of Physics D: Applied Physics 50 414001 (31pp) 2017年9月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

その他リンク： https://doi.org/10.1088/1361-6463/aa8523

Effects of E×B drift on electron transport across the magnetic field in a miniature microwave discharge neutralizer

Kenta Hiramoto, Yuichi Nakagawa, Hiroyuki Koizumi, and Yoshinori Takao

Physics of Plasmas 24 ( 6 ) 064504(5pp.) 2017年6月 [査読有り]

DOI Web of Science

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Institute of Physics 共著

その他リンク： http://dx.doi.org/10.1063/1.4989734

Microfabricated emitter array for an ionic liquid electrospray thruster

Kaito Nakagawa, Toshiyuki Tsuchiya and Yoshinori Takao

Japanese Journal of Applied Physics 56 ( 6S1 ) 06GN18 2017年5月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

その他リンク： https://doi.org/10.7567/JJAP.56.06GN18

Modifications of plasma density profile and thrust by neutral injection in a helicon plasma thruster

Kazunori Takahashi, Yoshinori Takao, and Akira Ando

Applied Physics Letters 109 ( 19 ) 194101 (4pp) 2016年11月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：AMER INST PHYSICS 共著

高密度ヘリコンプラズマスラスタにおいて推進剤ガスのアルゴンをスラスタの上流と下流の2方向から導入し様々な流量比で推進性能を測定した結果、下流から推進剤ガスを導入する比率を上げるほど推力が上昇した。この時、スラスタ上流側でプラズマ密度ピークが得られていた分布がより一様な分布になっていた。高周波電力が高い程、ガスの導入比率による推力の差が大きく、これらの結果は1次元理論で導かれる結果と定性的に一致した。

その他リンク： http://dx.doi.org/10.1063/1.4967193

Surface smoothing during plasma etching of Si in Cl2

Nobuya Nakazaki, Haruka Matsumoto, Hirotaka Tsuda, Yoshinori Takao, Koji Eriguchi, and Kouichi Ono

Applied Physics Letters 109 ( 20 ) 204101 (5pp) 2016年11月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：AMER INST PHYSICS 共著

誘導性結合塩素プラズマによるSiエッチングにいて、初期のラフネスがプラズマエッチングにどのような影響を与えるかを高周波バイアス電力、つまり、入射イオンエネルギーの依存性について、AFMおよびSEMによる観察と古典的分子動力学法および3次元原子スケールセルモデルを用いた数値計算によりて解析した。入射イオンエネルギーが高い場合にエッチング後Si表面が滑らかになるのはイオン散乱と反射の効果が弱められる事に起因していると明らかになった。

その他リンク： http://dx.doi.org/10.1063/1.4967474

Investigation of Electron Extraction from a Microwave Discharge Neutralizer for a Miniature Ion Propulsion System

Yoshinori Takao, Hiroyuki Koizumi, Yusuke Kasagi, and Kimiya Komurasaki

Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan 14 ( ists30 ) Pb_41 - Pb_46 2016年9月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Aerospace Technology Japan 共著

50-kg級超小型人工衛星に搭載されているマイクロ波放電式イオン推進システムの中和器において、電子がオリフィスから引き出される機構について3次元粒子計算を用いて解析を行った。オリフィスプレートに流れる電流密度分布は実験結果と良い一致を示すことから数値計算モデルの妥当性が得られた。また、引き出される電子の軌跡を追跡することにより、シースポテンシャル障壁での反射によって磁力線を移動しオリフィス入口へ侵入する様子が明らかになった。

その他リンク： https://doi.org/10.2322/tastj.14.Pb_41

Optimization of Plasma Production with Impedance Analysis for a Micro RF Ion Thruster

Kaito Nakagawa and Yoshinori Takao

Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan 14 ( ists30 ) Pb_63 - Pb_68 2016年9月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Aerospace Technology Japan 共著

超小型高周波放電式イオンスラスタのプラズマ源について、最適なプラズマ生成条件を調べるためインピーダンス解析を行った。解析には等価回路モデルに加えグローバルモデルによるプラズマ密度、温度の依存性を取り入れることで自己無撞着に最適な高周波周波数、ガス圧力を算出することが可能になった。容量性結合が誘導性結合よりも支配的でありシース抵抗が電力結合に大きく影響を与える事が明らかになった。

その他リンク： http://dx.doi.org/10.2322/tastj.14.Pb_63

Investigation of Ion Beam Extraction Mechanism for Higher Thrust Density of Ion Thrusters

Kenta Hiramoto and Yoshinori Takao

Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences,Aerospace Technology Japan 14 ( ists30 ) Pb_57 - Pb_62 2016年9月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Aerospace Technology Japan 共著

イオンスラスタの推力密度を向上させるため、超小型高周波放電式イオンスラスタを対象にプラズマ源からイオン引き出しまでを統一的に粒子計算手法を用いて解析を行った。イオンビーム電流はスクリーン電極と加速電極の電極間距離およびスクリーングリッド厚さに影響を受けるが、スクリーングリッド電極の穴径には影響を受けない事が明らかになった。また、ガス圧3.2 mTorr、吸収電力500 mW、電位差1.1 kVにおいてはスクリーン電極と加速電極の穴径の差は1.4 mmと求まった。

その他リンク： http://dx.doi.org/10.2322/tastj.14.Pb_57

Electron extraction mechanisms of a micro-ECR neutralizer

Yoshinori Takao, Kenta Hiramoto, Yuichi Nakagawa, Yusuke Kasagi, Hiroyuki Koizumi and Kimiya Komura … 全著者表示

Japanese Journal of Applied Physics 55 ( 7S2 ) 07LD09 (5pp) 2016年7月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：The Japan Society of Applied Physics 共著

50-kg級超小型人工衛星に搭載されているマイクロ波放電式イオン推進システムの中和器において、強い磁場で拘束されている電子がオリフィスから引き出される機構について3次元粒子計算を用いて解析を行った。その結果、プラズマ源内部において生じる静電場が電子引き出しに大きく貢献している事が分かり、また、引き出される電子は磁力線に沿って運動しながらオリフィス入口に近付いたところでE×Bドリフト効果によって引き出される事が分かった。

その他リンク： http://dx.doi.org/10.7567/JJAP.55.07LD09

Evaluation technique for plasma-induced SiOC dielectric damage by capacitance-voltage hysteresis monitoring

Kentaro Nishida, Yukimasa Okada, Yoshinori Takao, Koji Eriguchi, and Kouichi Ono

Japanese Journal of Applied Physics 55 ( 6S2 ) 06HB04 (6pp) 2016年6月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：The Japan Society of Applied Physics 共著

層間絶縁膜に対するプラズマ誘起ダメージの定量化のために、新しいcapacitance-voltage (C-V)法と名付けた電気的なモニタリング法を提案した。この方法ではC-V特性のヒステリシスループを測ることでプラズマ誘起ダメージによって生成されるキャリアトラップを発見し、層間絶縁膜の比誘電率および厚さの変化を評価することが可能になる。これによりC-V特性のヒステリシスループのシフト量を監視することで表面近傍に生成される欠陥密度を推定することができ、半導体回路特性の評価に利用できることが分かった。

その他リンク： http://dx.doi.org/10.7567/JJAP.55.06HB04

Neutral-depletion-induced axially asymmetric density in a helicon source and imparted thrust

Kazunori Takahashi, Yoshinori Takao, and Akira Ando,

Applied Physics Letters 108 ( 7 ) 074103 (4pp) 2016年2月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）共著

高密度ヘリコンプラズマスラスタにおける電力上昇に伴う推力上昇の飽和減少が生じる要因の一つとして推進剤ガスの枯渇に伴う、プラズマ密度分布の軸方向非対称性が挙げられる。本論文ではこの枯渇過程を発光分光法とプローブによるイオン飽和電流測定（プラズマ密度測定）を用いて、プラズマ点火時から測定し、プラズマ点火直後のプラズマ密度分布を使う、つまり、パルス放電にするこことで推力電力比向上が可能なことを実験的に示したものである。

その他リンク： http://dx.doi.org/10.1063/1.4942469

Molecular dynamics simulations of Si etching in Cl- and Br-based plasmas: Cl+ and Br+ ion incidence in the presence of Cl and Br neutrals

Nobuya Nakazaki, Yoshinori Takao, Koji Eriguchi, and Kouichi Ono,

Journal of Applied Physics 118 ( 23 ) 233304 (18pp) 2015年12月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：AMER INST PHYSICS 共著

塩素および臭素系プラズマSiエッチングにおける表面反応を調べるため古典的分子動力学法を用いた数値計算により塩素および臭素が存在する表面における入射された塩素イオンと臭素イオンの振る舞いについて解析した。計算で求まったエッチイールドとしきい値はこれまで実験で測定されている塩素および臭素プラズマエッチングおよびCl+、Cl2+,Br+ビームエッチングのいずれとも良く合致した。また、Siエッチングでは塩素系よりも臭素系の方がエッチイールド、表面被覆層の厚さともに小さい傾向にあることが明らかになった。

その他リンク： http://dx.doi.org/10.1063/1.4937449

Numerical validation of axial plasma momentum lost to a lateral wall induced by neutral depletion

Yoshinori Takao and Kazunori Takahashi,

Physics of Plasmas 22 ( 11 ) 113509 (6pp) 2015年11月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：AMER INST PHYSICS 共著

高密度ヘリコンプラズマスラスタにおける電力上昇に伴う推力上昇の飽和減少が生じる要因の一つとして推進剤ガスの枯渇に伴う、プラズマ密度分布の軸方向非対称性が挙げられる。この軸方向に非対称なプラズマ分布によりポテンシャル分布も軸方向に非対称となり、より軸方向に加速されるイオンが壁面における軸方向運動量の損失につながり推力の上昇を妨げていると考えられる点を、壁面での粒子の境界条件に制約がなく自己無撞着に算出できる粒子計算により実証したものである。

その他リンク： http://dx.doi.org/10.1063/1.4935903

Silicon nanowire growth on Si and SiO2 substrates by rf magnetron sputtering in Ar/H2

Ikumi Yamada, Yutaro Hirano, Kenkichi Nishimura, Yoshinori Takao, Koji Eriguchi, and Kouichi Ono,

Applied Physics Express 8 ( 6 ) 066201 (4pp) 2015年6月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：IOP PUBLISHING LTD 共著

従来VLS法、CVD法でしか生成されていなかったSiナノワイヤをSiおよびSiO2表面に高周波Ar/H2マグネトロンスパッタ法によって初めて生成させた実験である。スパッタ法で生成できることにより、有毒なガスや高温の細い炉を用いること無く大口径な反応炉でSiナノワイヤを大量生産できる可能性を示せた。実験では、金の薄膜層を触媒としてSiナノワイヤがランダムな方向に直径350 nm、長さ20 m程度のものが大量に生成されていた。

その他リンク： http://dx.doi.org/10.7567/APEX.8.066201

Three-dimensional particle-in-cell simulation of a miniature plasma source for a microwave discharge ion thruster

Y. Takao, H. Koizumi, K. Komurasaki, K. Eriguchi, and K. Ono

Plasma Sources Sci. Technol. 23 ( 6 ) 064004 2014年12月 [査読有り] [招待有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：IOP PUBLISHING LTD 共著

50-kg級超小型人工衛星に搭載され、このクラスの衛星では世界で初めて宇宙で運用実証されたイオンスラスタに用いられたマイクロ波放電式プラズマ源について3次元粒子計算モデルを用いて、その内部現象を解析した。リング磁石によって生成されるミラー磁場により効果的に電子が閉じ込められ、電子サイクロトロン共鳴領域が存在するアンテナ下流直下において高密度プラズマが生成され、放電室側壁での損失が少なくイオン源として望ましい放電形態であることが明らかになった。

その他リンク： https://doi.org/10.1088/0963-0252/23/6/064004

Two modes of surface roughening during plasma etching of silicon: Role of ionized etch products

N. Nakazaki, H. Tsuda, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono

J. Appl. Phys. 116 ( 22 ) 223302 2014年12月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：AMER INST PHYSICS 共著

誘導性結合塩素プラズマエッチング中における原子スケールの表面ラフネスについて、高周波バイアス電力(つまり、イオン入射エネルギー)、供給ガス流量、Siウェハ温度、エッチング時間の依存性を実験的に解析した。その結果、200-300 eV程度以下の低いイオン入射エネルギーでは表面ラフネスが入射エネルギーとともに上昇するモード、および、高い入射イオンエネルギーでは逆に入射エネルギーとともに表面ラフネスが現象するモードの2つの異なるモードが得られる事が明らかになった。

その他リンク： http://dx.doi.org/10.1063/1.4903956

Molecular dynamics simulations of silicon chloride ion incidence during Si etching in Cl-based plasmas

N. Nakazaki, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono

Jpn. J. Appl. Phys. 53 ( 5 ) 056201 2014年5月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：JAPAN SOC APPLIED PHYSICS 共著

塩素系プラズマエッチング中におけるSiClx+イオンのエッチング生成物の表面反応を調べるため、改良したStillinger-Weberポテンシャルを使った古典的分子動力学数値計算を用いた解析を行った。計算で得られたエッチイールドおよびしきい値は実験で求められた値とよく合致していた。ハロゲン当たりの並進運動エネルギーを同じにして比較すると、ハロゲン当たりのエッチイールド、しきい値、塩素原子の表面被覆率、塩素化された表面層の厚さはほとんど同じになることが明らかになった。

その他リンク： http://dx.doi.org/10.7567/JJAP.53.056201

Surface roughening and rippling during plasma etching of silicon: Numerical investigations and a comparison with experiments

H. Tsuda, N. Nakazaki, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono

J. Vac. Sci. Technol. B 32 ( 3 ) 031212 2014年5月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：A V S AMER INST PHYSICS 共著

3次元原子スケールセルモデルを用いて、Cl2およびCl2/O2プラズマエッチングにおけるSi表面のラフネスとリップル現象を原子スケールで、統計的なラフネス、局所的な酸素によるマスク生成、イオン反射、イオン侵入角度、および、表面温度を考慮して解析した。実験との比較の結果、イオンエネルギーが250 eV以下ではエッチレートとラフネスの二乗平均平方根が良く一致し、それ以上では一致しないことが明らかになった。

その他リンク： http://dx.doi.org/10.1116/1.4874309

Investigation of Plasma Characteristics and Ion Beam Extraction for a Micro RF Ion Thruster

Yoshinori TAKAO, Masataka SAKAMOTO, Koji ERIGUCHI, Kouichi ONO

Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan 12 ( ists29 ) Pb_13 - Pb_18 2014年3月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：The Japan Society for Aeronautical and Space Sciences 共著

高周波放電式の超小型イオンスラスタを対象とし、イオン源となる誘導結合型プラズマ源の粒子計算(PIC-MCC法)に加えて、外部高周波回路からイオンビーム引き出しまでを非物理的な仮定を行わずに統一的に解析できるモデルを構築した。また、プローブによるイオン源の密度測定およびイオンビーム電流測定を行い、実験結果との比較を行うことでモデルを検証した。その結果、対象とする運用条件の範囲において実験結果をよく再現できることを確認した。

その他リンク： https://www.jstage.jst.go.jp/article/tastj/12/ists29/12_Pb_13/_article

Effects of straggling of incident ions on plasma-induced damage creation in ‘fin’-type field-effect transistors

K. Eriguchi, A. Matsuda, Y. Takao, and K. Ono

Jpn. J. Appl. Phys. 53 ( 3S2 ) 03DE02 2014年3月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：JAPAN SOC APPLIED PHYSICS 共著

FinFET(fin状のチャネルを備えた電界効果トランジスタ)におけるプラズマの物理ダメージについて解析を行った。MOSFETにおけるダメージ形成と比較して、入射イオンの統計的なプロセス効果が支配的になることがMD計算により明らかになった。これは高エネルギーを持った軽いイオンが基板の奥まで侵入しやすいことに起因しており、このことはfin状のチャネルにおいて潜在的な結晶欠陥の形成を示唆し、それ故、トランジスタ回路の動作速度が遅くなる可能性が生じる。

Effects of plasma-induced charging damage on random telegraph noise in metal–oxide–semiconductor field-effect transistors with SiO2 and high-k gate dielectrics

M. Kamei, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono

Jpn. J. Appl. Phys. 53 ( 3S2 ) 03DF02 2014年3月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：JAPAN SOC APPLIED PHYSICS 共著

微細化されたMOSFETで観測されるRTN (random telegraph noise)がどのようにプラズマチャージングダメージの影響を受けるかを電気的特性の変化から解析を行った。その結果、ドレイン電流の変動がゲート電圧の減少とともに増加し、プラズマチャージングダメージの量とともに増加することが分かった。また、閾値電圧の変化が増加するとともにドレイン電流の変位も増加した。よって、プラズマチャージングダメージ量を計測するにはドレイン電流の変動を考慮する必要が示唆された。

Micro-photoreflectance spectroscopy for microscale monitoring of plasma-induced physical damage on Si substrate

A. Matsuda, Y. Nakakubo, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono

Jpn. J. Appl. Phys. 53 ( 3S2 ) 03DF01 2014年3月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：JAPAN SOC APPLIED PHYSICS 共著

非接触な光学的解析手法であるフォトリフレクタンス分光について、シリコン基板上に幅15 mまでレーザーを集光する新しい解析手法を提案した。これにより、プラズマエッチング中に生じる高エネルギーイオンによるシリコン基板の物理ダメージを、表面ポテンシャルの変化の観点から定量的にマイクロメートルスケールで評価することが可能になった。またレーザー照射を斜めではなく垂直にすることで、高アスペクト比構造の底のダメージ評価も可能になった。

Structural, mechanical, and electrical properties of cubic boron nitride thin films deposited by magnetically enhanced plasma ion plating method

M. Noma, K. Eriguchi, Y. Takao, N. Terayama, and K. Ono

Jpn. J. Appl. Phys. 53 ( 3S2 ) 03DB02 2014年3月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：JAPAN SOC APPLIED PHYSICS 共著

磁場印加型プラズマイオンプレーティング法を用いて、これまで実現が難しかった立方晶系多層窒化ホウ素膜の新しい成膜プロセスを提案した。具体的には、陽極の温度を調節することにより電流と陽極に堆積する窒化ホウ素膜の形成を安定化させ、また、基板に蒸着する窒素ラジカルとホウ素原子間の反応を促進するための安定した基板電流を高密度Ar/N2プラズマ生成により実現した。これにより、層間剥離の生じない膜形成が実現できた。

Effect of capacitive coupling in a miniature inductively coupled plasma source

Yoshinori Takao, Koji Eriguchi and Kouichi Ono

Journal of Applied Physics 112 ( 9 ) 093306 2012年11月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：AMER INST PHYSICS 共著

その他リンク： http://scitation.aip.org/content/aip/journal/jap/112/9/10.1063/1.4764333

High-k MOSFET performance degradation by plasma process-induced charging damage

K. Eriguchi, M. Kamei, Y. Takao, and K. Ono

2012 IIRW FINAL REPORT ( 012 ) 80–84 2012年 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）共著

Modeling and Simulation of Nanoscale Surface Rippling during Plasma Etching of Si under Oblique Ion Incidence

H. Tsuda, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono

Jpn. J. Appl. Phys. 51 08HC01 2012年 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：JAPAN SOC APPLIED PHYSICS 共著

Particle Simulations of Sheath Dynamics in Low-Pressure Capacitively Coupled Argon Plasma Discharges

Yoshinori Takao, Kenji Matsuoka, Koji Eriguchi and Kouichi Ono

Japanese Journal of Applied Physics 50 ( 8 ) 08JC02 2011年8月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：JAPAN SOC APPLIED PHYSICS 共著

その他リンク： http://iopscience.iop.org/1347-4065/50/8S1/08JC02/

Molecular Dynamics Analysis of the Formation of Surface Roughness during Si Etching in Chlorine-Based Plasmas

H. Tsuda, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono

Jpn. J. Appl. Phys. 50 ( 8 ) 08KB02 2011年8月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：JAPAN SOC APPLIED PHYSICS 共著

Trade-Off Relationship between Si Recess and Defect Density Formed by Plasma-Induced Damage in Planar Metal–Oxide–Semiconductor Field-Effect Transistors and the Optimization Methodology

K. Eriguchi, Y. Nakakubo, A. Matsuda, M. Kamei, Y. Takao, and K. Ono

Jpn. J. Appl. Phys. 50 ( 8 ) 08KD04 2011年8月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：JAPAN SOC APPLIED PHYSICS 共著

Model for Effects of RF Bias Frequency and Waveform on Si Damaged-Layer Formation during Plasma Etching

K. Eriguchi, Y. Takao, and K. Ono

Jpn. J. Appl. Phys. 50 ( 8 ) 08JE04 2011年8月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：JAPAN SOC APPLIED PHYSICS 共著

Comparative Study of Plasma-Charging Damage in High-$k$ Dielectric and p–n Junction and Their Effects on Off-State Leakage Current of Metal–Oxide–Semiconductor Field-Effect Transistors

M. Kamei, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono

Jpn. J. Appl. Phys. 50 ( 8 ) 08KD05 2011年8月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：JAPAN SOC APPLIED PHYSICS 共著

Advanced Contactless Analysis of Plasma-Induced Damage on Si by Temperature-Controlled Photoreflectance Spectroscopy

A. Matsuda, Y. Nakakubo, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono

Jpn. J. Appl. Phys. 50 ( 8 ) 08KD03 2011年8月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：JAPAN SOC APPLIED PHYSICS 共著

Three-Dimensional Atomic-Scale Cellular Model and Feature Profile Evolution during Si Etching in hlorine-Based Plasmas: Analysis of Profile Anomalies and Surface Roughness

H. Tsuda, H. Miyata, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono

Jpn. J. Appl. Phys. 50 ( 8 ) 08JE06 2011年8月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：JAPAN SOC APPLIED PHYSICS 共著

Microwave-excited microplasma thruster with helium and hydrogen propellants

T. Takahashi, Y. Takao, Y. Ichida, K. Eriguchi, and K. Ono

Phys. Plasmas 18 ( 6 ) 063505 2011年7月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：AMER INST PHYSICS 共著

Modeling of plasma-induced damage and its impacts on parameter variations in advanced electronic devices

K. Eriguchi, Y. Takao, and K. Ono

J. Vac. Sci. Technol. A 29 ( 4 ) 041303 2011年7月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：A V S AMER INST PHYSICS 共著

Structural and electrical characterization of HBr/O2 plasma damage to Si substrate

M. Fukasawa, Y. Nakakubo, A. Matsuda, Y. Takao, K. Eriguchi, K. Ono, M. Minami, F. Uesawa, and T. T … 全著者表示

J. Vac. Sci. Technol. A 29 ( 4 ) 041301 2011年6月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：A V S AMER INST PHYSICS 共著

PIC‐MCC Simulations of Capacitive RF Discharges for Plasma Etching

Yoshinori Takao, Kenji Matsuoka, Koji Eriguchi and Kouichi Ono

AIP Conference Proceedings 1333 ( 1 ) 1051 - 1056 2011年5月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：AMER INST PHYSICS 共著

その他リンク： http://scitation.aip.org/content/aip/proceeding/aipcp/10.1063/1.3562784

Analytic Model of Threshold Voltage Variation Induced by Plasma Charging Damage in High-k Metal–Oxide–Semiconductor Field-Effect Transistor

K. Eriguchi, M. Kamei, Y. Takao, and K. Ono

Jpn. J. Appl. Phys. 50 10PG02 2011年 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：JAPAN SOC APPLIED PHYSICS 共著

Two-dimensional particle-in-cell Monte Carlo simulation of a miniature inductively coupled plasma source

Yoshinori Takao, Naoki Kusaba, Koji Eriguchi and Kouichi Ono

Journal of Applied Physics 108 ( 9 ) 093309 2010年11月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：AMER INST PHYSICS 共著

その他リンク： http://scitation.aip.org/content/aip/journal/jap/108/9/10.1063/1.3506536

Modeling of ion-bombardment damage on Si surfaces for in-line analysis

A. Matsuda, Y. Nakakubo, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono

Thin Solid Films 518 ( 13 ) 3481–3486 2010年4月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：ELSEVIER 共著

Atomic-scale cellular model and profile simulation of Si etching: Formation of surface roughness and residue

H. Tsuda, M. Mori, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono

Thin Solid Films 518 ( 13 ) 3475–3480 2010年4月 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：ELSEVIER 共著

Comprehensive Modeling of Threshold Voltage Variability Induced by Plasma Damage in Advanced Metal–Oxide–Semiconductor Field-Effect Transistors

K. Eriguchi, Y. Nakakubo, A. Matsuda, M. Kamei, Y. Takao, and K. Ono

Jpn. J. Appl. Phys. 49 ( 4 ) 04DA18 2010年 [査読有り]

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：JAPAN SOC APPLIED PHYSICS 共著

Threshold Voltage Instability Induced by Plasma Process Damage in Advanced Metal–Oxide–Semiconductor Field-Effect Transistors

K. Eriguchi, Y. Nakakubo, A. Matsuda, M. Kamei, Y. Takao, and K. Ono

Jpn. J. Appl. Phys. 49 08JC02 2010年 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：JAPAN SOC APPLIED PHYSICS 共著

Model for Bias Frequency Effects on Plasma-Damaged Layer Formation in Si Substrates

K. Eriguchi, Y. Nakakubo, A. Matsuda, Y. Takao, and K. Ono

Jpn. J. Appl. Phys. 49 ( 5 ) 056203 2010年 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：JAPAN SOC APPLIED PHYSICS 共著

Optical and Electrical Characterization of Hydrogen-Plasma-Damaged Silicon Surface Structures and Its Impact on In-line Monitoring

Y. Nakakubo, A. Matsuda, M. Fukasawa, Y. Takao, T. Tatsumi, K. Eriguchi, and K. Ono

Jpn. J. Appl. Phys. 49 08JD02 2010年 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：JAPAN SOC APPLIED PHYSICS 共著

Atomic-Scale Cellular Model and Profile Simulation of Si Etching: Analysis of Profile Anomalies and Microscopic Uniformity

H. Tsuda, M. Mori, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono

Jpn. J. Appl. Phys. 49 08JE01 2010年 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：JAPAN SOC APPLIED PHYSICS 共著

Numerical and experimental study of microwave-excited microplasma and micronozzle flow for a microplasma thruster

T. Takahashi, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono

Phys. Plasmas 16 ( 8 ) 083505 2009年8月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：AMER INST PHYSICS 共著

Plasma chemical behaviour of reactants and reaction products during inductively coupled CF4 plasma etching of SiO2

H. Fukumoto, I. Fujikake, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono

Plasma Sources Sci. Technol. 18 ( 4 ) 045027 2009年 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：IOP PUBLISHING LTD 共著

Numerical Simulation of a Microwave-Excited Microplasma Thruster

T. Takahashi, Y. Ichida, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono

Trans. JSASS Space Tech. Japan 7 135–140 2009年 [査読有り]

DOI

記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：Aerospace Technology Japan 共著

Plasma-Induced Defect-Site Generation in Si Substrate and Its Impact on Performance Degradation in Scaled MOSFETs

K. Eriguchi, Y. Nakakubo, A. Matsuda, Y. Takao, and K. Ono

IEEE Electr. Device Lett. 30 ( 12 ) 1275–1277 2009年 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：IEEE 共著

Microplasma thruster for ultra-small satellites: Plasma chemical and aerodynamical aspects

Yoshinori Takao, Takeshi Takahashi, Koji Eriguchi and Kouichi Ono

Pure and Applied Chemistry 80 ( 9 ) 2013–2023 2008年9月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

その他リンク： http://www.iupac.org/publications/pac/80/9/2013/

Microwave-excited microplasma thruster: a numerical and experimental study of the plasma generation and micronozzle flow

T. Takahashi, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono

J. Phys. D: Appl. Phys. 41 ( 19 ) 194005 2008年 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：IOP PUBLISHING LTD 共著

A miniature electrothermal thruster using microwave-excited microplasmas: Thrust measurement and its comparison with numerical analysis

Yoshinori Takao, Koji Eriguchi and Kouichi Ono

Journal of Applied Physics 101 ( 12 ) 123307 2007年6月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

その他リンク： http://scitation.aip.org/content/aip/journal/jap/101/12/10.1063/1.2749336

Plasma Diagnostics and Thrust Performance Analysis of a Microwave-Excited Microplasma Thruster

Yoshinori Takao, Kouichi Ono, Kazuo Takahashi and Koji Eriguchi

Japanese Journal of Applied Physics 45 ( 10B ) 8235 - 8240 2006年10月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：JAPAN SOC APPLIED PHYSICS 共著

その他リンク： http://iopscience.iop.org/1347-4065/45/10S/8235/

Microwave-sustained miniature plasmas for an ultra small thruster

Yoshinori Takao, Kouichi Ono, Kazuo Takahashi, Yuichi Setsuhara

Thin Solid Films 506-507 592 - 596 2006年5月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）共著

その他リンク： http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040609005012812

A miniature electrothermal thruster using microwave-excited plasmas: a numerical design consideration

Yoshinori Takao and Kouichi Ono

Plasma Sources Science and Technology 15 ( 2 ) 211 - 227 2006年5月 [査読有り]

DOI Web of Science

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：IOP PUBLISHING LTD 共著

マイクロプラズマスラスターの研究開発

鷹尾祥典, 斧高一

高温学会誌 31 ( 5 ) 283 - 290 2005年 [査読有り]

DOI

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元： (社)高温学会共著

その他リンク： https://www.jstage.jst.go.jp/article/jhts/31/5/31_5_283/_article/-char/ja/

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<鷹尾 祥典>

論文 - 鷹尾 祥典

<鷹尾　祥典>

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