Study of Carbon Micro Structures on MEMS Chip

• Project/Area Number: 19510133
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Microdevices/Nanodevices
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: KONISHI Satoshi Ritsumeikan University, 理工学部, 教授 (50288627)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2008: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2007: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
• Keywords: カーボン材料 / パイロポリマー / MEMS / 微細構造 / ナノ細線アレイ / 局所加熱 / 犠牲層プロセス / 半導体特性 / 電気化学電極 / 自己加熱

Research Abstract

オンチップで実現するパイロポリマーMEMSに関して研究を行い、技術展開および応用可能性の実証について着実に成果をあげることができた。パイロポリマーMEMSのもつ利点 : 1) カーボン材料としての特徴、2) 複雑なマイクロ・ナノ微細構造の特徴、を活かすことを目的として研究を進め、特にナノ細線アレイ(線幅450nm、線中心間距離15nm)の電気化学電極としての応用研究を重点的に進めた。ナノ細線アレイの高いS/N特性を得るに至っている。三次元メッシュ構造の応用についても研究成果をあげている。チパイロポリマーのカーボン材料としての可能性を拡げる研究として、パイロポリマーのヒーター構造による局所加熱手法を提案し成果をあげた。チップ上の炭素化温度をこれまでの1000度以下から1700度程度の高温域に広げることに成功している。

Research Products

• [Journal Article] Nano Stripe Electrode of Pyrolyzed Polymer for HighSignal-to-Noise Ratio Electrochemical Detector (2009)
  • Author(s): K. Naka, H. Hayashi, M. Senda, H. Shiraishi and S. Konishi,
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics Vol.47, No.12, RP080376
• [Journal Article] Local Self-Heating of Pyrolyzed Polymer Microstructure for Further Carbonization at Higher Temperature on Silicon Chip (2008)
  • Author(s): K. Naka, K.Okamoto, and S. Konishi
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics Vol.47, No.12 Pages: 8982-8985
  • NAID: 40016389646
• [Journal Article] Local Self-Heating of Pyrolyzed Polymer Microstructure for Further Carbonization at Higher Temperature on Silicon Chip (2008)
  • Author(s): K. Naka, K. Okamoto, S. Konishi
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics Vol. 47, No. 12 Pages: 8982-8985
  • NAID: 40016389646
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nano Stripe Electrode of Pyrolyzed Polymer for HighSignal-to-Noise Ratio Electrochemical Detector (2008)
  • Author(s): K. Naka, H. Hayashi, M. Senda, H. Shiraishi, S. Konishi
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics Vol. 47. No. 12
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Promotion Effect of Iodine Treatment on Carbonization of Polymer Films for MEMS Chips (2007)
  • Author(s): K. Yoshioka, K. Naka and S. Konishi
  • Journal Title: Sensors and Materials Vol.19, No.7 Pages: 405-415
• [Journal Article] パイロポリマーの電気特性におけるNO_2ガス吸着効果 (2007)
  • Author(s): 中圭介, 橋新剛, 玉置純, 小西聡
  • Journal Title: 電気学会論文誌E Vol.127, No.4 Pages: 228-233
• [Journal Article] Promotion Effect of Iodine Treatment on Carbonization of Polymer Films for MEMS Chips (2007)
  • Author(s): K.Yoshioka, K.Naka and S.Konishi
  • Journal Title: Sensors and Materials Vol.19,No.7 Pages: 405-415
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] パイロポリマーの電気特性におけるNO_2ガス吸着効果 (2007)
  • Author(s): 中 圭介, 橋新 剛, 玉置 純, 小西 聡
  • Journal Title: 電気学会論文誌E Vol.127,No.4 Pages: 228-233
  • Peer Reviewed
• [Presentation] EHD Micro Pump using Pyrolyzed Polymer 3-D Carbon Mesh Electrodes (2009)
  • Author(s): D. Wakui, N. Imai, Y. Nagaura, H. Sato, T. Sekiguchi, S. Konishi, S. Shoji, T. Homma
  • Organizer: Proc. Of. 22^<nd> IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS'09)
  • Place of Presentation: イタリア
  • Year and Date: 2009-01-27
• [Presentation] Ehd Micro Pump USing Pyrolyzed Polymer 3-D Carbon Mesh Electrodes (2009)
  • Author(s): D. Wakui, N. Imai,Y. Nagaura, H. Sato, T. Sekiguchi, S. Konishi, S. Shoji, and T. Homma
  • Organizer: Proc. Of. 22^<nd> IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems(MEMS'09)
  • Place of Presentation: Sorrento, Italy
• [Presentation] 局所自己発熱によるMEMSチップ上高温生成パイロポリマーに関する研究 (2008)
  • Author(s): 岡本貫二, 中圭介, 小西聡
  • Organizer: 第25回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター(沖縄県)
  • Year and Date: 2008-10-23
• [Presentation] 局所自己発熱によるMEMSチップ上高温生成パイロポリマーに関する研究 (2008)
  • Author(s): 岡本貫二, 中圭介, 小西聡
  • Organizer: 第25回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター
• [Presentation] パイロポリマー製ナノ細線アレイによる高S/N比電気化学電極 (2007)
  • Author(s): 中 圭介、林 宏樹、千田 貢、白石 晴樹、小西 聡
  • Organizer: 第24回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • Place of Presentation: タワーホーレ船堀
  • Year and Date: 2007-10-17
• [Presentation] パイロポリマー製ナノ細線アレイによる高S/N比電気化学電極 (2007)
  • Author(s): 中圭介、林宏樹、千田貢、白石晴樹、小西聡
  • Organizer: 第24回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • Place of Presentation: タワーホール船堀