| 研究課題/領域番号 |
19H02606
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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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| 審査区分 |
小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
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| 研究機関 | 一般財団法人ファインセラミックスセンター |
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研究代表者 |
小林 俊介 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 主任研究員 (60714623)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円)
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| キーワード | 電子ビーム誘起蒸着法 / 走査電子顕微鏡 / 酸化物 / 強誘電体 / 透過電子顕微鏡 / 走査透過電子顕微鏡 / 電池 / 走査型電子顕微鏡 / 酸化物薄膜 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
電子ビーム誘起蒸着(Electron Beam Induced Deposition：EBID) 法は電子ビームを用いる走査電子顕微鏡 (Scanning Electron Microscope: SEM) と組み合わせることでナノメートルスケールでの物質堆積(成膜)が実現できることである。これまで、このEBID法を応用範囲の広い酸化物薄膜へ適用した例は少ない。本申請研究ではSEM装置に脱装着可能なアタッチメントを開発することで簡易的なEBID法システムを構築する。そして、このシステムにより酸化物デバイス作製を試み、新たなナノスケールでの酸化物薄膜作製技術を構築する。
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| 研究成果の概要 |
電子ビーム誘起蒸着（EBID）法は基板上に供給される化合物ガスを電子ビームにより堆積させる手法である。SEMと組み合わせることで、任意の形状・サイズでの物質堆積ができる。一方で、EBID法を自由に行える装置は限られており、潜在的な応用が見いだせていない。本研究では卓上SEMを用いて様々な物質を堆積させることができる自由度の高いEBIDシステムを構築した。そして、透過電子顕微鏡法を用いて堆積物の評価を実施し、その結果を堆積条件へフィードバックすることで、酸化ハフニウムなどの金属酸化物を堆積させることに成功した。EBID法が新たな物質堆積手法の一つとして普及する可能性を示した研究成果である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で取り扱ったHfO2は高誘電率ゲート絶縁膜として使用される実用材料である。EBID法によりHfO2膜を基板上に直接描画する技術が確立されれば、リソグラフィー工程が不要になるため、重要な作製手法の一つとなる可能性がある。また、本研究で用いた前駆体はCVD 法や ALD 法に利用され、市販されている試薬である。このことは、EBID法が、これまでにCVDやALD法で使われてきた多くの前駆体を用いて、様々な金属酸化物を作製できる可能性を示した成果でもある。以上のことから、EBID法が新たな物質堆積手法の一つとして社会経済の発展に寄与することが期待される。
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