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針型マイクロプローブへのDLCコーティング技術の開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 16651078
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 マイクロ・ナノデバイス
研究機関電気通信大学

研究代表者

奥山 直樹  電気通信大学, 電気通信学部, 講師 (50017406)

研究分担者 角田 直人  九州大学, 工学研究院, 助教授 (70345437)
山田 幸生  電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (10334583)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2005年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2004年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードDiamond-like Carbon (DLC) / プラズマCVD / 電気絶縁膜 / マイクロプローブ / Diamond-like Carbon
研究概要

高周波プラズマCVD装置をベースとした、針型マイクロプローブへのDLC成膜装置の改良と、高電圧パルス成膜法の有効性を検討した。昨年度までに開発した成膜装置は、成膜対象の針型プローブ(先鋭部径1μm、直径1mm、高さ50mm)自体をカソード電極とし、このカソード電極を中心に、ステンレスメッシュ製の円筒形電極(直径40mm、高さ50mm)をアノード電極(グランド)とした電極構造を有する。アノード内のプローブ周囲に比較的均一なプラズマの発生が可能であったが、特に先端部のDLC膜が変質する場合が観察されたため、印加電圧の制御方法について改良を実施した。具体的には、先端部は過度なイオン衝突による温度上昇が発生しやすいため、放電・冷却サイクルのパラメータを変更し、膜質との関係を検証した。絶縁破壊電圧が-400V、放電維持電圧が-120V、放電時間が5s以下、冷却時間が45s以上で膜の剥離や変性がほとんど起きないことを確かめた。本年度後半からは、さらなる膜厚化と多数プローブの同時成膜を目的として、3極構造とした高電圧パルス成膜を実施した。平行平板間でプラズマを発生させ(バイアス電圧-350V)、プラズマ中に第3の電極となるプローブを挿入し、これに高電圧パルス(-800V;10μs,100Hz)を付加した。安定した成膜が可能であり、1hの成膜時間で1μm以上の膜厚がプローブ全体で得られた。堆積した膜は水素を多く含有する重合膜に近いものであったが、高電圧パルスのパラメータを変更することで膜質の変更が可能であり、用途に応じた成膜を多数本のプローブに対して行える基盤技術を提供できたといえる。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (5件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Plasma-enhanced chemical vapor deposition method to coat micropipettes with diamond-like carbon2005

    • 著者名/発表者名
      N.Kakuta, N.Okuyama, M.Watanabe, K.Mabuchi, Y.Yamada
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments Vol.76, No.7

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Micro-thermocouple probe for measurement of cellular thermal responses2005

    • 著者名/発表者名
      N.Kakuta, M.Watanabe, N.Okuyama, K.Mabuchi, Y.Yamada
    • 雑誌名

      Proceedings of 6^<th> KSME-JSME Thermal and Fluids Engineering Conference Vol.6

    • NAID

      110002483968

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Micro-thermocouple probe for measurement of cellular thermal responses and its applications2005

    • 著者名/発表者名
      M.Watanabe, N.Kakuta, K.Mabuchi, Y.Yamada
    • 雑誌名

      Proceedings of 27^<th> Annual International Conference of the IEEE EMBS Vol.27

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] マイクロピペットへのDiamond-like Carbonコーティング技術の開発2005

    • 著者名/発表者名
      角田直人, 奥山直樹, 渡邉まゆ, 土谷遊, 山田幸生
    • 雑誌名

      日本機械学会第17回バイオエンジニアリング講演会講演論文集 Vol.17

      ページ: 365-366

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Diamond-like carbon coating on micropipettes2004

    • 著者名/発表者名
      N.Kakuta, N.Okuyama, M.Watanabe, K.Mabuchi, Y.Yamada
    • 雑誌名

      Proceedings of 26th Annual International Conference of the IEEE EMBS Vol.26

      ページ: 2454-2457

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] マイクロプローブ並びにその製造装置及び方法2005

    • 発明者名
      角田, 奥山, 渡邉, 山田
    • 権利者名
      電気通信大学
    • 産業財産権番号
      2005-041142
    • 出願年月日
      2005-02-17
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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