2019 Fiscal Year Annual Research Report
ナノスケール微細加工および組成分析可能な大気圧プラズマ照射プローブ顕微鏡の開発
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17H03156
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
岩田 太 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30262794)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永津 雅章 静岡大学, 電子工学研究所, 特任教授 (20155948)
下村 勝 静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (20292279)
荻野 明久 静岡大学, 工学部, 准教授 (90377721)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 大気圧プラズマ / 走査型プローブ顕微鏡 / ナノピペット / 微細加工 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の研究目的は先端に微小開口を有するナノピペットをプローブとする走査型プローブ顕微鏡を用いて、ナノピペット先端から大気圧プラズマを局所照射することで、表面微細加工と加工物質の組成分析が可能な新奇なナノ加工・観察および組成分析システムを開発することである。走査型プローブ顕微鏡により高精度に位置決めされたナノピペットプローブ先端から大気圧プラズマとして低周波低温プラズマおよび高周波誘導結合プラズマを照射可能にすることで、様々な材料の微細加工法を実現する。さらに加工中のプラズマ相互作用によるプラズマ発光分光など加工中の現象を観察可能な分析法を開発し、プラズマ科学・加工学における本装置の有効性を示す。
2019年度は前年度までに構築した大気圧プラズマ照射装置を用いて加工効率の向上を目的として取り組んだ．ナノピペット周囲に配置したコイルに数百MHzの高周波電圧を印加して，誘導結合プラズマ（Inductively Couple d Plasma、：ICP ）を励起し，自動整合装置を用いてインピーダンスマッチングさせることで高周波大気圧プラズマを発生させた．コイルの位置を工夫することで、高周波プラズマ照射を再現性良く制御可能な加工装置を開発した．この装置を用いた加工実験において，加工精度や加工効率を評価し，加工の微細化における各種パラメータを最適化した．その後、本加工装置を走査型プローブ顕微鏡（SPM）に実装し、ピペット先端の高精度な位置決めと、照射後の加工表面を観察するシステムを構築した．さらに照射したプラズマと加工材料との相互作用を評価可能な分析手段としてピペット先端のプラズマ光を顕微分光するシステムを構築し，加工効率と発光スペクトルの相関の評価に取り組んだ．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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