2017 Fiscal Year Annual Research Report
Will enhancement of infrared absorption occur even with nanostructures other than metals?
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16K13619
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
島田 透 弘前大学, 教育学部, 講師 (40450283)
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2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 表面増強赤外吸収 / ナノ構造 / 電子線リソグラフィー / 周期配列 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、金属ナノ微粒子や不連続金属薄膜の表面に吸着した分子で生じるとされる表面増強赤外吸収（SEIRA）現象が、金属以外のナノ構造、とくに赤外光を透過させる半導体のシリコンのナノ構造でも起こるのだろうかという疑問に答えることを目的としている。平成29年度は、前年度に遅れが生じた測定に必要なシリコンのナノ構造作製法の確立に引き続き取り組んだ。とくにシリコンのラインアンドスペース構造の作製条件の検討を行った。この構造は、定量的な解析が容易であるだけでなく、大きな増強効果が期待できるためである。シリコンのナノ構造の作製は、シリコン基板上に電子ビームリソグラフィー法によりマスクを作製し、その基板をエッチングすることで進めた。作製には、文部科学省ナノテクノロジープラットフォーム事業に参画する東京大学超微細リソグラフィー・ナノ計測拠点の、電子線描画装置（アドバンテスト F7000S-VD02）および汎用性プラズマエッチング装置（アルバック CE-300I）を用いた。作製をするナノ構造の大きさやピッチにより、最適な電子線の照射量やレジストの膜厚が異なるため、それぞれのシリコンのナノ構造作製に最適な条件の決定に取り組んだ。本年度はとくに近接効果の影響を考慮しながら、さまざまな大きさとピッチのシリコンナノ周期配列構造の作製を行った。作製したナノ構造の詳細な評価を弘前大学の機器分析センター所有の走査電子顕微鏡（日本電子JSM-7000F）および京都大学化学研究所の原子間力顕微鏡（SII Nanocute）を用いて行った。また、シリコンナノ周期配列構造にシランカップリングにより自己組織化膜を作製し、京都大学化学研究所のフーリエ変換型赤外分光装置（Nicolet）を用いて赤外吸収測定を行った。現在、データの解析と電磁場解析を行うための計算環境の整備を進めている。
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