| 研究課題/領域番号 |
14350166
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
森田 瑞穂 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50157905)
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| 研究分担者 |
有馬 健太 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10324807)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
14,600千円 (直接経費: 14,600千円)
2005年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
2004年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2003年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2002年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
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| キーワード | ナノギャップ / センシング / シリコン酸化膜 / シリコン / 超純水 / 静電容量 / コンダクタンス / 電子応答 / ナノギャップ構造 / トンネル分光 / 極薄シリコン酸化膜 |
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| 研究概要 |
シリコン酸化膜をスペーサとして用いたシリコン/ナノギャップ/シリコン構造センシングデバイスを製作し、センシングデバイスのナノギャップに超純水を導入することにより、センシングデバイスの静電容量とコンダクタンスの変化を測定することにより超純水を検出できることを明らかにしている。さらに、ナノギャップに超純水を導入し、静電容量とコンダクタンス変化の周波数依存性を明らかにしている。ギャップ構造は、走査電子顕微鏡を用いてデバイス構造の断面を観察し、シリコン酸化膜をスペーサとしたナノギャップが形成されていることを確認している。ナノギャップへの超純水の浸入は、デバイス構造のフーリエ変換赤外吸収透過測定により確認している。ナノギャップ中を超純水が移動する様子は、デバイス構造の近赤外光透過の面分布測定によりリアルタイムで観測し、確認している。近赤外光透過測定では、シリコンが透明になるため、ギャップの配置、電極の配置が観察でき、所定のデバイス構造が製作されていることを確認している。また、ナノギャップ中に超純水が浸入していくためには、センシング表面が親水性であることが必要であることを確認している。さらに、ナノギャップに超純水を導入し、センシング面のシリコン酸化膜のセンシング感度への効果を明らかにし、感度が高いセンシングデバイス構造を明らかにしている。センシング原理として、水の状態の電子応答モデルを提案している。
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