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ソフト溶液プロセスによるセラミックス膜の直接パターニング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 13450268
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関東京工業大学

研究代表者

吉村 昌弘  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (10016826)

研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
2002年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
2001年度: 9,400千円 (直接経費: 9,400千円)
キーワードソフトプロセス / 溶液プロセス / パターニング / セラミックス / 膜 / BaTiO_2 / LaCoO_2 / CdS / LiCoO_2 / BaTiO_3
研究概要

従来行われていた液相からのセラミックスパターニングでは、粒子あるいは前駆体を基板上に所定のパターンに並べた後に焼成して熱分解、あるいは焼き付けを行っていた。これに対して本研究では溶液中に基材を入れ、その界面を局部励起することにより結晶性のセラミックスの合成と固定化を同時に(in-situまたはon-siteで)起こさせることが特色である。この方法の開発は本研究が初めて実現したもので、現在発表中であるが世界中から注目されている。特にこの方法は省エネルギー、省資源さらに省廃棄物、省排熱の低環境負荷プロセスであり、将来の材料プロセスとして極めて有望と考えられている。研究の初期目標に対して以下の結果が得られた。
1.レーザー光を用いた溶液中でのパターニング
レーザー照射製膜装置の改良によりレーザー光を全面スキャンすることが可能となり、チタン酸バリウムおよびチタン酸ストロンチウム膜の直接作製に成功した。それぞれの膜をX線回折法で評価したところ、比較的結晶性のよい薄膜であることがわかった。
2.インクジェットプリンティングによる直接パターニング
市販のインクジェットプリンタを改造し、目的の反応溶液を対象基板上に制御して吹き付け半導体であるCdSおよびPbSのパターンを紙の上に後処理なしで直接作製できた。これは加熱処理を必要としない本方法に依るところが大きい。パターンはラマン分光法などにより定性分析を行った。
2.局所電析によるカーボン直接パターニング
エタノール中に電極を設置し、電極簡易直流高電圧または高周波電力を印加することにより、電極上にダイヤモンドライクカーボン、溶液中に分散したカーボンナノカプセルが生成した。これらはラマン散乱分光分析により確認された。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] Takeshi FUJIWARA: "Direct Fabrication of Crystallized LiCoO2 Films on Paper by Artificial Biomineralization with Electrochemically Activated Interfacial Reactions"Chemical Physics Letters. 365. 369-373 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shu-Hong YU: "Fabrication of Powders and Thin Films of Various Nickel Sulfides by Soft Solution Processing Routes"Advanced Functional Materials. 12[4]. 277-285 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shu-Hong YU: "Shape and Phase Control of ZnS Nanocrystals : Template Fabrication of Wurtzite ZnS Single Crystal Nanosheets and ZnO Flake-like Dendrits from a Lamellar Molecular Precursor ZnS・(NH_2CH_2CH_2NH_2)_0.5"Advanced Materials. 14[4]. 276-300 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryo TERANISHI: "Direct Fabrication of Patterned PbS and CdS on Organic Sheets at Ambient Temperature by On-site Reaction Using Ink Jet Printer"Solid State Ionics (Special Issues of SSP-2000). 151. 97-103 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro YOSHIMURA: "Direct Fabrication of Patterned Functional Ceramics Film by Soft Solution Processing without Post-Firing"MRS Proceeding (Fall,2002)(印刷中). (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi FUJIWARA: "Direct Fabrication of Crystallized LiCoO2 Films on Paper by Artificial Biomineralization with Electro-Chemically Activated Interfacial Reactions"Chemical Physics Letters. 365. 369-373 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shu-Hong YU: "Fabrication of Powders and Thin Films of Various Nickel Sulfides by Soft Solution Processing Routes"Advanced Functional Materials. 12 [4]. 277-285 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shu-Hong YU: "Shape and Phase Control of ZnS Nanocrystals : Template Fabrication of Wurtzite ZnS Single Crystal Nano-Sheets and AnO Flake-like Dendrits from a Lamellar Molecular Precursor ZnS (NH, CH, CH, NH)"Advanced Materials. 14 [4]. 276-300 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryo TERANISHI: "Direct Fabrication of Patterned PbS and CdS On Organic Sheets at Ambient Temperature by On-site Reaction Using Ink Jet Printer"Solid State Ionics (Special Issues of SSP-2000. 151. 97-103 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro YOSHIMURA: "Direct Fabrication of Patterned Functional Ceramics Film by Soft Solution Processing without Post-Firing"MRS Proceeding (Fall, 2002). (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi FUJIWARA: "Direct Fabrication of Crystallized LiCoO2 Films on Paper by Artificial Biomineralization with Electrochemically Activated Interfacial Reactions"Chemical Physics Letters. 365. 369-373 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shu-Hong YU: "Fabrication of Powders and Thin Films of Various Nickel Sulfides by Soft Solution Processing Routes"Advanced Functional Materials. 12[4]. 277-285 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shu-Hong YU: "Shape and Phase Control of ZnS Nanocrystals : Template Fabrication of Wurtzite ZnS Single Crystal Nanosheets and ZnO Flake-like Dendrits from a Lamellar Molecular Precursor ZnS ・・ (NH_2CH_2CH_2NH_2)_<0.5>"Advanced Materials. 14[4]. 276-300 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ryo TERANISHI: "Direct Fabrication of Patterned PbS and CdS on Organic Sheets at Ambient Temperature by On-site Reaction Using Ink Jet Printer"Solid State Ionics (Special Issue of SSP-2000). 151. 97-103 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.YOSHIMURA: "MRS Proceeding (Fall,2002)"Direct Fabrication of Patterned Functional Ceramics Film by Soft Solution Processing without Post-Firing(印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tomoaki Watanabe: "Direct Fabrication of Crystalline Vanadates Films by Hydrothermal-Electrochemical Method"Solid State Sciences. 3[1-2]. 183-188 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hao Wang: "Electrodeposition of Diamond-like Carbon Films in Organic Solvents Using a Thin Wire Anode"Chem, Phys. Lett.. 348. 7-10 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Masahiro Yoshimura: "Soft, Solution Processing: Environmentally Benigh Direct Fabrication of Shaped Ceramics (Nano-Crystals, Whiskers, Films, and/or Patterns) without Firing"Key Engineering Materils(Proc. of Euro Ceram. Soc., VII). 206-213. XV-XX (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Seung-Wan Song: "Fabrication of Patterned LiCoO2 Films Deposited on the Membrane Surface for A Paper-Type Substrate"Advanced Materias. 14[4]. 268-271 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shu-Hong Yu: "Shape and Phase Control of ZnS Nanocrystals: Template Fabrication of Wurtzite An Single Crystal Nanosheets and ZnO Flake-like Dendrits from a Lamellar Molecular Precursors AnS・(NH_2CH_2CH_2NH_2)_<0.5>"Adranced Materials. 14[4]. 276-300 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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