| Research Abstract |
マイクロ・ナノスケールのドットやワイヤの配列・チャネル(流路)などの次元微小構造体の形成分野では,電解・無電解めっきやエッチングなどの電気化学プロセスが必要不可欠な要素技術となっているが,固液界面反応によるこれらのプロセスには未だ不明点が多く,プロセス開発は試行錯誤的なアプローチが中心となっているのが現状である.そこで本研究では,電気化学プロセス特有の因子である,反応場への反応種の拡散(すなわち供給)過程等に着目し,その挙動を明らかにすると共に,その積極的制御(促進・抑制)により,極めてシンプルな系でありながら原子レベルの精密な制御を可能とする,新規な金属ナノ構造析出形成プロセスやナノエッチングプロセスを開発し,これらを基に,三次元ナノ構造の一括形成を可能とする革新的なプロセスへと展開することを目的としている.本年度は,まずSiウェハ表面への金属ナノドットパターン選択形成プロセスの精密化を行うとともに,本プロセスのAu, Ag, Coなどの多様な金属種に適用可能とした.さらに,位置選択的なSi表面ナノエッチングによるナノ構造体形成に関しても検討を進めた.前年度の検討より,裏面からの光照射を援用した陽極化成法によるプロセスを開発したが,その精密化を図るとともに,微細孔表面ガラス化によるpL容量の微小チューブ配列の形成を行い,そのマイクロリアクターへの応用を検討した.さらに,微細孔形成と同時にその内部に電気化学的に金属を埋め込む一括プロセスを開発した.また,ナノスケールの磁性ドットを配列形成するプロセスについても検討を進めた.一方,機能金属構造体形成のための無電解析出反応,特に還元剤にTiCl3を用いた系について,反応機構の分子軌道法による解析を進め,還元剤の反応素過程のモデルを提案した.
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