2015 Fiscal Year Annual Research Report
電子線ナノプロセスのマルチフィジックスシミュレーション
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25249052
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
安田 雅昭 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30264807)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小寺 正敏 大阪工業大学, 工学部, 教授 (40170279)
多田 和広 富山高等専門学校, 電気制御システム工学科, 准教授 (90579731)
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| Project Period (FY) |
2013-05-31 – 2016-03-31
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| Keywords | 電子ビーム / ナノプロセス / マルチフィジックス / モンテカルロ法 / 分子動力学法 / 計算物理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
モンテカルロ法と分子動力学法を融合したシミュレーション手法を用いて、電子ビームによるナノプロセスを対象としたマルチフィジックスシミュレーション解析を実施した。
電子線リソグラフィに関する解析ではレジスト内部応力変化、電子線照射損傷、レジスト温度上昇、レジスト帯電現象の複合解析を実施し、パターン形成過程への各物理現象の影響について考察した。電子線照射領域のレジストは内部応力が緩和することや表面にレジスト収縮による窪みが生じることが示された。大電流密度の電子線露光では温度上昇によるレジストの感度変化によりパターンサイズの拡大が見られた。また、レジストの帯電により形成される電界により電子ビームの照射位置にズレが生じることが示された。
二次元系材料を対象とした電子線加工に関する解析では電子照射による欠陥形成と応力分布変化の複合解析を実施した。グラフェンへの電子照射では形成された欠陥の周辺に応力集中が見られた。また、グラフェンを引張った状態での電子照射では欠陥形成による応力発生が緩和されることが示された。また、二次元シリカ材料や二次元炭化ケイ素材料への電子照射では照射エネルギーにより主に酸素原子や炭素原子が選択的に叩き出されることが示された。
グリーンナノデバイス分野へのシミュレーション解析の応用としては、燃料電池の電極触媒としてよく見られる系としてカーボン材料上の白金ナノ粒子への電子照射効果を解析するため、予備段階として白金基板上のグラフェンへの電子照射効果を解析した。白金基板上のグラフェンではたたき出された炭素原子が基板により後方散乱されるために空孔欠陥が減少するなど、自立したグラフェンとは異なる欠陥形成の傾向があることが示された。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(40 results)
