2016 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism of energy loss in 1 GHz MEMS metal resonators due to nano-crystal
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26390041
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
谷川 紘 立命館大学, 総合科学技術研究機構, 教授 (00469199)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
肥後 矢吉 立命館大学, 総合科学技術研究機構, 教授 (30016802)
鈴木 健一郎 立命館大学, 理工学部, 教授 (70388122)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | MEMS / 共振器 / メッキ / 狭ギャップ / 高周波 / ナノ結晶 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
絶縁膜からなる狭いギャップ（<0.1um）で隔てられた対向電極を形成するメッキ技術の評価およびプロセス開発に困難を極めた。以下に詳細を述べる。
a)まず、電極間のすべての対向する領域で0.1umのギャップができていることを評価することが困難であった。MEMSでは三次元構造の形状評価が要求されるが、現在、我々が要求する評価技術が存在しない。導通を測定するのが最も手早いが、もし絶縁膜の一部に穴が設けられたために金属細線が形成されたとしてもこの細線に電流を流すと瞬時に切断されることからギャップの形成に自信をもつことができない。また、X線を利用した評価技術を検討したが、画像の解像度が十分でないという問題があった
b)デバイスの作製において、メッキを行った後に、前記絶縁膜を完全に除去することが必要であるが、これを評価することが困難であった。理由は先のメッキ評価技術と同じである。
作製したデバイスの中から外観検査で問題がないと思われるものについて駆動評価を行った。しかし、動作するものを得ることができなかった。あるデバイスにおいて、空間ギャップが不完全に作成されていることを確認したが、すべてのデバイスについて動作しない原因が作製方法の問題によるのか、信号が小さすぎることによるのかを特定することが困難であった。
このような理由により、メッキ技術を用いた共振器デバイスの作製評価と並行して、シリコン共振器の研究をすすめた。シリコン共振器ではpnダイオードを利用したアクチュエータの原理追求と設計を行い、実際に試作したデバイスの駆動に成功した。pnダイオードを利用した面内振動共振器は世界で最初のものである。
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