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ナノギャップNEMSを利用した高耐久エレクトロニクス素子基盤技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K14100
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ナノマイクロシステム
研究機関千葉工業大学

研究代表者

菅 洋志  千葉工業大学, 工学部, 准教授 (60513801)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードNEMS / 抵抗変化素子 / ナノギャップ / ナノエレクトロニクス / 記憶素子 / フラーレン / ナノ電極 / 不揮発性記憶素子 / ナノギャップ素子 / ナノマイクロシステム / マイクロ・ナノデバイス / ナノマシン / 電子デバイス
研究成果の概要

2元素ナノギャップNEMS構造を検討し,素子作製およびその評価を行った.従来のナノギャップ素子はリーク電流を伴い、不揮発性記憶素子としての機能を喪失するのに対して,新たに開発した2元素ナノギャップNEMSは,高温環境における原子拡散抑制機能により,リーク電流を抑制し,900°C超の温度環境でも不揮発性記憶素子としての機能を維持した.また,金属内包炭素系ナノ材料からなる2元素NEMS素子を創成した。金属内包フラーレン分子を自己組織化により細線形状にする手法を応用して,平面デバイスを製作し,その特性を評価した.また,機能機構解明のため,透過型電子顕微鏡観察用素子作製技術や結晶制御技術を確立した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

2元素からなるナノギャップNEMSにより,900°C環境におけるリーク電流防止機構機能を実現した.高温環境でも機能喪失しない電子デバイスの創成に道を拓いた.また,自己組織化技術を応用して,金属元素を内包する炭素系ナノ材料を用いた2元素NEMS平面素子を製作し,その抵抗スイッチ特性を確かめ,Nano Material Electrical Systemへの道を拓いた.NEMS素子評価のための透過型電子顕微鏡観察実験のための試料加工技術や結晶制御技術など確立した.

報告書

(3件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of Nanoimprinting Multilayer Lift-off Process using Spin-on-glass for Nanogap Electrode Array2018

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Hashiguchi, Kenta Suzuki, Hiroshi Hiroshima, Yasuhisa Naitoh, Hiroshi Suga
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 31 号: 2 ページ: 277-282

    • DOI

      10.2494/photopolymer.31.277

    • NAID

      130007481513

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 年月日
      2018-06-25
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal robustness evaluation of nonvolatile memory using Pt nanogaps2018

    • 著者名/発表者名
      Naitoh Yasuhisa、Suga Hiroshi、Abe Takuya、Otsu Kazuki、Umeta Yukiya、Sumiya Touru、Shima Hisashi、Tsukagoshi Kazuhito、Akinaga Hiroyuki
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 11 号: 8 ページ: 085202-085202

    • DOI

      10.7567/apex.11.085202

    • NAID

      210000136321

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pt Nanogap Electrode Fabrication by Two-Layer Lift-Off UV-NIL and Nanowire Breakdown2018

    • 著者名/発表者名
      Kyouhei Hashiguchi, Kenta Suzuki, Hiroshi Hiroshima, Yasuhisa Naitoh, Hiroshi Suga
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Nanotechnology

      巻: 17 号: 6 ページ: 1094-1097

    • DOI

      10.1109/tnano.2018.2844125

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Damage-free polymer surface modification employing inward-type plasma2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Kanou, Hiroshi Suga, Hideyuki Utsumi, Satoshi Takahashi, Yuuya Shirayama, Norhimichi Watanabe, Stephane Petit, Tetsuo Shimizu
    • 雑誌名

      apanese Journal of Applied Physics

      巻: 56

    • NAID

      210000148160

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Resistance Switching Effect in Fullerene Nanowire2019

    • 著者名/発表者名
      Yukiya Umeta, Zheng Shushu, Hiroshi Suga, Kazuhito Tsukagoshi,
    • 学会等名
      MANA international symposium ”Toward Perceptive Nanomaterials, Devices and Systems”
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 化学気相研磨法による高効率なタングステン探針の作製技術2019

    • 著者名/発表者名
      小椋英里花, 磯部裕也, 菅洋志
    • 学会等名
      2019年度日本機械学会 関東支部 第25期講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] スパッタ/反応性イオンエッチングによるマイクロ 流路底面へのナノ構造形成法2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木聡, 鈴木健太, 廣島洋, 菅洋志
    • 学会等名
      日本機械学会 関東支部 第25期講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] エレクトロマイグレーション法による.シングルドメイン金ナノギャップ電極の作製2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木博也,菅洋志,角谷透,島久,内藤泰久
    • 学会等名
      2018年日本表面真空学会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 吸引プラズマエッチング法を用いたSiO2ダイアフラム構造作製技術の開発2018

    • 著者名/発表者名
      狩野諒、菅洋志、新堀俊一郎、高橋賢、久保利隆、安藤淳、清水哲夫、宮脇淳
    • 学会等名
      2018年日本表面真空学会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] クリープ変形過程の走査型電子顕微鏡その場観察技術2018

    • 著者名/発表者名
      石毛大智,池田一貴,菅洋志
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロ流路内への撥水性ナノ構造の作製2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木聡,鈴木健太,廣島洋,菅洋志
    • 学会等名
      2018年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化タングステンの昇華を利用したナノ探針作製法2018

    • 著者名/発表者名
      小椋英里花,石毛大智,菅洋志
    • 学会等名
      2018年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧電インパクト駆動機構アクチュエータにおける摩擦部の検討と微小変位発生2018

    • 著者名/発表者名
      助川 啓太, 工藤 綾子, 菅洋志 , 栗原依里, 岩瀬 千克, 作間直史, 白山 裕也
    • 学会等名
      2018年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 寸法再現性も良いUVナノインプリント用石英モールドの加工法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      橋口恭平, 鈴木健太, 廣島洋, 菅洋志,
    • 学会等名
      第32回エレクトロニクス実装学会春季講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Pt Nanogap Electode Fabricated by Two Layer Lift-off UV-NIL and Nanowire- breakdown Process,2017

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Hashiguchi, Kenta Suzuki, Hiroshi Hiroshima, Hiroshi Suga,
    • 学会等名
      IEEE NMDC 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 化学気相研磨法を用いた簡便なタングステン微細探針の作製法2017

    • 著者名/発表者名
      小椋英里花,石毛大智,金子和雅,菅洋志
    • 学会等名
      2017年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 走査型電子顕微鏡用インパクト駆動機構アクチュエータの開発2017

    • 著者名/発表者名
      助川啓太, 立野 真伍, 菅 洋志, 栗原依里, 白山裕也
    • 学会等名
      2017年度精密工学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 電界破断法によるAuナノギャップ電極の結晶性改善2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木博也、菅洋志、角谷透、内藤泰久、塚越一仁,
    • 学会等名
      第78回 応用物理学会 秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 簡便なタングステン探針作成法とそのメカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      石毛大智,小椋英里花,金子和雅,菅洋志
    • 学会等名
      第78回 応用物理学会 秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ものづくり教材としての電子顕微鏡22017

    • 著者名/発表者名
      池田一貴,菅洋志,大野輝昭
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノギャップ電極のアレイ化に向けたスピンオングラスを用いたUVナノインプリント-多層リフトオフプロセスの評価2017

    • 著者名/発表者名
      橋口恭平, 鈴木健太, 廣島洋, 菅洋志
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ワンチップマイコンを利用したSEMの制御系の開発2017

    • 著者名/発表者名
      池田一貴,菅洋志,大野輝昭
    • 学会等名
      日本電子顕微鏡学会第73回学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 菅研究室 Publications(研究業績)

    • URL

      https://sites.google.com/a/p.chibakoudai.jp/sugalab/home/publications#presentation

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 千葉工業大学 工学部 菅 研究室 Publications

    • URL

      https://sites.google.com/a/p.chibakoudai.jp/sugalab/home/publications

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] 電子線透過膜および電子デバイス2017

    • 発明者名
      菅 洋志、狩野 諒、宮脇 淳、清水 哲夫
    • 権利者名
      菅 洋志、狩野 諒、宮脇 淳、清水 哲夫
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-12-28  

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