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ナノ構造電子源を用いた超高分解能マイクロフォーカスエックス線源に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K04530
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
研究機関静岡大学

研究代表者

文 宗鉉  静岡大学, 電子工学研究所, 助教 (30514947)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード子デバイスおよび電子機器関連 / MEMS・NEMS / マイクロフォーカスエックス線 / 転写モールド法エミッタ作製方法 / 電子デバイスおよび電子機器関連 / MEMS・NEMS / X線 / マイクロフォーカスエックス線源
研究開始時の研究の概要

均一性に優れた先鋭なμmからnmサイズの微細構造作製が容易なマイクロエレクトロメカニカルシステム技術の一種、独自の転写モールド法を用いることで、電子放出面積の可変や電子放出点などを可変で、エックス線ビームフォーカスが決める、極微小電子放射源を用い超高精細・高分解能のエックス線発生源を開発する。
低仕事関数・高化学安定性のあるアモルファスカーボン等をエミッタ材料とし、フォーカス電極付き電流電圧特性計測システムを用いてエックス線出力安定性・均一性等との関係を究明し、焦点サイズが数μmレベルの半導体検査や医療診断分野用次世代高分解能マイクロフォーカスエックス線源の基礎研究の礎石を築く。

研究成果の概要

均一性に優れた先鋭なμmからnmサイズの微細構造作製が容易なマイクロエレクトロメカニカルシステム技術の一種、独自の転写モールド法を用いることで、電子放出面積や電子放出点などが可変で、エックス線ビームフォーカスが決める、極微小電子放射源を用い超高精細・高分解能のエックス線発生源として、エミッタ基底部長さが1570nmから41nm、エミッタ先端極率が2.8nmの先鋭な極微小であり、1.3%の電子放出電流変動率を持つ高安定性先鋭な極微小電子放出源を作製し、エックス線出力変動率が1%程度の高安定性及び焦点サイズが数十μmレベルの高分解能エックス線発生源用ナノ微細構造電界放出アレイの試作が成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高安定性・数十μmレベルの焦点サイズを持つナノ微細構造電界放出アレイを用いた高分解能マイクロフォーカスエックス線源の基礎研究により、先進的医療機器の創出の可能性を秘めており、医学と工学の発展に寄与するという学術的・学際的に大きな意義がある。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Kyung Hee大学(韓国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Highly Efficient Ultra-Violet Lighting Sources by Transfer Mold Micro-Protrusion Cathode Arrays2021

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Nakamoto, Jonghyun Moon, Kosuke Shimizu
    • 雑誌名

      International Conference on Display Technology (ICDT2021)

      巻: S2 号: S2 ページ: 560-563

    • DOI

      10.1002/sdtp.15199

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Extremely Uniform and Highly Efficient Plasma‐Discharge Sources by using Transfer Mold Micro‐Projection Cathode Arrays for Large area and Flat‐Type Ultra‐Violet Lighting Applications2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamoto Masayuki、Moon Jonghyun
    • 雑誌名

      SID Symposium Digest of Technical Papers

      巻: 52 号: S1 ページ: 207-209

    • DOI

      10.1002/sdtp.14437

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Stable and environment-hard vacuum nanoelectronic devices for aerospace applications2019

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamoto and J. Moon
    • 雑誌名

      IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng.

      巻: 474 ページ: 012005-012005

    • DOI

      10.1088/1757-899x/474/1/012005

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Highly Efficient Ultra-Violet Lighting Sources by Transfer Mold Micro-Protrusion Cathode Arrays2021

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Nakamoto, Jonghyun Moon, Kosuke Shimizu
    • 学会等名
      2021 International Conference on Display Technology (ICDT2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 転写モールド法微小突起型陰極アレイの紫外線発光特性の評価2021

    • 著者名/発表者名
      文宗鉉, 清水皓介
    • 学会等名
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Extremely Uniform and Highly Efficient Plasma-Discharge Sources by using Transfer Mold Micro-Projection Cathode Arrays for Large area and Flat-Type Ultra-Violet Lighting Applications2020

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Nakamoto and Jonghyun Moon
    • 学会等名
      ICDT 2020 International Conference on Display Technology
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stable, environment-hard and low work function materials for display applications and high power conversion systems2019

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Nakamoto and Jonghyun Moon
    • 学会等名
      International Conference on Energy, Materials and Photonics 2019 (EMP19)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 転写モールド法微小突起型陰極アレイの誘電体バリア放電の膜厚依存性2019

    • 著者名/発表者名
      清水皓介,文宗鉉
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 転写モールド法微小突起型陰極アレイの誘電体膜厚による誘電体バリア放電特性2019

    • 著者名/発表者名
      清水皓介, 文宗鉉
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子デバイス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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