2005 Fiscal Year Annual Research Report
2軸方向磁場測定用マイクロスケールホール素子アレイおよび磁場可視化システムの開発
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17360165
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
金 錫範 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (00287963)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村瀬 暁 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (10312597)
七戸 希 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (80362953)
宝川 幸司 神奈川工科大学, 工学部, 教授 (30257406)
黄 啓新 神奈川工科大学, 工学部, 教授 (30257414)
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| Keywords | 磁気センサー / 半導体微細化 / 半導体微細接合 / 磁場可視化 / 2軸磁場成分測定 / 酸化物超伝導薄膜 |
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| Research Abstract |
本研究では、2軸方向の磁場成分(Bz, Bx)が同時に測定可能で、その空間分解能は1μm以下、そして1ガウス以下の微弱磁場が測定可能なホール素子を1次元的に集積するマイクロスケールのホール素子アレイの開発と、作製したマイクロスケールホール素子アレイの極低温応用として、酸化物超伝導薄膜の臨界電流密度分布を非接触で評価することが可能で、その空間分可能が酸化物超伝導体のグレインサイズの欠陥まで検出可能な測定システムの開発を目標として行っている。本年度の研究実績は下記のようになる。
1.2軸方向磁場成分測定用ホール素子の開発
研究初年度である本年度においては、まず低温での測定実績があるGaAs薄膜によるホール素子の開発を行った。垂直磁場成分(Bz)測定用の素子製作用薄膜基板として、GaAs単結晶基盤上に犠牲膜を成長させ、その上に測定層としてn+GaAs(50nm)/n-GaAs(2000nm)膜を作製し、リソグラフィー法を用いてホール素子およびホール素子アレイを作製した。また、水平磁場成分(Bx)測定のためのホール素子は、同じくGaAs単結晶基板と犠牲膜の上にn+GaAs(50nm)/n-GaAs(2000nm)/n+GaAs(50nm)層を作製し、計測感度および空間分解能について検討した。次年度においては、計測感度を向上させるためにInGaAs薄膜について検討する予定である。
2.磁場可視化装置の開発
空間分解能が1μm級のホール素子を駆動させるためには、当然1μm以下で素子を動かせる駆動装置が必要となる。そこで、マイクロプロセッサを用いる3次元駆動装置の開発を行った。開発した駆動装置は、3次元的に位置制御が可能であり、空間分解能は1μm以下である。また、制御部と駆動部を全て自作で行ったため、製作費用は既存製品の10分の1以下で作ることが可能であった。次年度には、極低温下でも使える駆動装置とアレイ用の多チャンネル計測装置の開発を行う予定である。
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