MEMS用シーケンシャル・セルフ・アセンブリ技術の構築

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19310088
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 田畑 修 Kyoto University, 工学研究科, 教授 (20288624)
• Keywords: MEMS / マイクロシステム / セルフアセンブル / ナノコンポーネント / DNA / 自己組織化 / マニピュレーション / 光誘起誘電泳動

Research Abstract

次世代MEMS/MS製作の基盤技術となる,新規なMEMS用シーケンシャル・セルフ・アセンブル(SSA)技術の構築に向けて,下記の4点を実施した.
1)微細加工を施したシリコン基板上(ターゲット基板)にナノスケール機能部品(シリコンチップ,微粒子,CNT)をセルフアセンブルするための基盤となるナノ構造部品アセンブル用マニピュレーションシステムを構築し,その基本特性を評価した.光誘起誘電泳動の原理を利用し,ターゲット基板に滴下した液体中に分散したナノスケール機能部品を,局所的な光照射による電場制御でマニピュレーションできることを実験によって確認した.2)DNA相互のハイブリダイズ機能の温度場依存性を用いたショートレンジカ発現制御手法により,シーケンシャルセルフアセンブリの実現可能性を示した.直径数十〜数百nmの金ナノ粒子を用い,金ナノ粒子-金ナノ粒子間の結合,金ナノ粒子-シリコン基板間の結合を外部温度場によってシーケンス制御可能であることが実験的に確認できた.3)テンプレートセルフアセンブリと2段階転写法を用いて,直径60nmの金ナノ粒子を任意基板上にパターニングする手法を提案した.金ナノ粒子をPDMS上に配列させ,局在表面プラズモン共鳴(LSPR)を応用した化学センシングへの応用可能性を実験・およびシミュレーションにより検証した.4)化学反応速度論に基づくマイクロ/ナノスケールにおけるセルフアセンブルプロセスのモデリング手法を考案し,仕事関数の異なる金属接触による接触電位差を利用した面制御アライメント実験結果に応用し,本アプローチの妥当性を確認した.

Research Products

• [Journal Article] 2 種類の液滴の界面張力を用いた逐次積層セルフアセンブル (2007)
  • Author(s): 樋口 雄一, 菅野 公二, 土屋 智由, 田畑 修
  • Journal Title: 電気学会センサ・マイクロマシン準部門誌 127-E Pages: 1〜9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Versatile Method of Sub-Micro Particle Pattern Formation Using Self-Assembly and Two-Step Transfer (2007)
  • Author(s): Takashi Ozaki, Koji Sugano, Member, Toshiyuki Tsuchiya and
  • Journal Title: Journal of Microelectromechanical Systems 16 Pages: 746〜752
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Manipulation system for nano/micro componentsintegration via transpotation and self-assembly (2008)
  • Author(s): Yuichi Higuchi, Tatsuya Kusakabe, Tomoki Tanemura, Koji Sugano,
  • Organizer: the 21st IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems
  • Place of Presentation: Tucson, USA
  • Year and Date: 20080113-17
• [Presentation] Gold nanopatice patterning by self-assembly and tranferfor LSPR based sensing (2008)
  • Author(s): Takashi Ozaki, Koji Sugano, Toshiyuki Tsuchiya and Osamu
  • Organizer: The 21st IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems
  • Place of Presentation: Tucson, USA
  • Year and Date: 20080113-17
• [Presentation] DNA mediated seqential self-assembly of nano/microcomponents (2008)
  • Author(s): Tatsuya Kusakabe, Tomoki Tanemura, Yuichi Higuchi, Koji
  • Organizer: The 21st IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems
  • Place of Presentation: Tucson, USA
  • Year and Date: 20080113-17
• [Presentation] Contact potential differnce for seqential assembly and face alignment of submillimater components (2008)
  • Author(s): Tomoki Tanemura, Yuichi Higuchi, Tatsuya Kusakabe, Koji Sugano,
  • Organizer: The 21st IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems
  • Place of Presentation: Tucson, USA
  • Year and Date: 20080113-17
• [Presentation] Micro/Nano assembly as a key technology for NEMS (2008)
  • Author(s): Osamu Tabata
  • Organizer: The 3rd IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems
  • Place of Presentation: Hainan, China
  • Year and Date: 2008-01-15
• [Patent(Industrial Property Rights)] 光誘起誘電泳動装置 (2007)
  • Inventor(s): 田畑 修
  • Industrial Property Rights Holder: 京都大学
  • Industrial Property Number: 特願2007-162824
  • Filing Date: 2007-06-20