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ラマン分光と薄膜二軸引張試験技術によるマイクロ・ナノ構造体の応力定量評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20760075
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

生津 資大  兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90347526)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009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)
2009年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2008年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード応力 / 引張試験 / ラマン分光 / 単結晶Si / 薄膜引張試験 / 二軸引張試験 / 応力・ひずみ / マイクロマシン / 電子デバイス / 非接触・非破壊計測 / 検量線
研究概要

薄膜用二軸引張試験装置を設計・開発し,ラマン分光器のステージに組み込んで,一軸・二軸引張負荷下における単結晶Siのマイクロ・ナノ構造体周辺のラマンスペクトルの計測を行った.その結果,一軸と二軸の引張負荷を加えた状態では,得られた構造体周辺のラマンシフトマップは異なり,構造体周辺には多軸応力場ができていることを視覚的にとらえることに成功した.また,得られたラマンスペクトルパラメータ(ピークシフト,強度,半値幅)と有限要素解析に基づく応力成分・大きさとを比較することで,各パラメータと応力とには相関があることを確認した.この技術により,マイクロ~ナノサイズの単結晶Si構造体の応力分布ならびに成分を,詳細に計測できる可能性があることがわかった.

報告書

(3件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (5件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Fatigue Life Prediction Criterion for Micro-Nanoscale Single-Crystal Silicon Structures2009

    • 著者名/発表者名
      T. Namazu, Y. Isono
    • 雑誌名

      IEEE/ASME J. Microelectromech. Syst. Vol.18

      ページ: 129-137

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Raman Spectrum Curve Fitting for Estimating Surface Stress Distribution in Single-Crystal Silicon Microstructure2009

    • 著者名/発表者名
      M. Komatsubara, T. Namazu, Y. Nagai, S. Inoue, N. Naka, S. Kashiwagi, K. Ohtsuki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics Vol.48

    • NAID

      210000066532

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fatigue Life Prediction Criterion for Micro-Nanoscale Single-Crystal Silicon Structures2009

    • 著者名/発表者名
      T.Namazu, Y.Isono
    • 雑誌名

      IEEE/ASME J.Microelectromechanical Systems 18

      ページ: 129-137

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Raman Spectrum Curve Fitting for Estimating Surface Stress Distribution in Single-CrYstal Silicon Microstructure2009

    • 著者名/発表者名
      M.Komatsubara, T.Namazu, Y.Nagai, S.Inoue, N.Naka, S.Kashiwagi, K.Ohtsuki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 48

    • NAID

      210000066532

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fatigue Life Prediction Criterion for Micro-Nanoscale Single-Crystal Silicon Structures2009

    • 著者名/発表者名
      T. Namazu, Y. Isono
    • 雑誌名

      ASME/IEEE Journal of Microelectromechanical Systems 18

      ページ: 129-137

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fatigue Life Evaluation for Single and Poly-Crystalline Silicon Films by Pulsating-Tension Cyclic Loading Test2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagai, T. Namazu, S. Inoue
    • 雑誌名

      Surface and Interface Analysis 40

      ページ: 993-997

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Non-Destructive Quantitative Measurement Method for Normal and Shear Stresses on Single-Crystalline Silicon Structures for Reliability of Silicon-MEMS2009

    • 著者名/発表者名
      M. Komatsubara, Y. Nagai, T. N amazu, N. Naka, S. Kashiwagi, K. Ohtsuki, and S. Inoue
    • 学会等名
      22nd IEEE International Conference on Microelec tromechanical Systems, MEMS 2009
    • 発表場所
      Sorrento, Italy
    • 年月日
      2009-01-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Uniaxial Tensile Testing System for Quantitative Stress Analysis in Silicon Oxide Thin Films by Cathodoluminescence Spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      N. Goami, N. Yamashita, N. Araki, S. Kakinuma, K. Nishikata, N. Naka, K. Matsumoto, T. Namazu, S. Inoue
    • 学会等名
      The 2008 International Conference on Solid State Devices and Materials, SSDM 2009
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Mechanical Degradation Mechanism of Aluminum-Alloy Structural Films Evaluated by Environment-Controlled Tensile Testing2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Kaibara, H. Fujii, T. Namazu, Y. Tomizawa, K. Masunishi, S. Inoue
    • 学会等名
      15th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems, Transducers 2009
    • 発表場所
      Denver, Colorado, USA
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Raman Spectroscopy under Tensile Loading for Evaluating Surface Stress on Single-Crystalline Silicon Microstructures2008

    • 著者名/発表者名
      M. Komatsubara, Y. Nagai, T. N amazu, N. Naka, S. Kashiwagi, K. Ohtsuki, and S. Inoue
    • 学会等名
      2008 Material Research Society Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2008-12-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Raman Spectroscopic Stress Analysis of Single Crystal Silicon (001) Specimen Tensioned along The [100] Direction Over 1000 MPa2008

    • 著者名/発表者名
      M. Komatsubara, Y. Nagai, T. N amazu, N. Naka, S. Kashiwagi, K. Ohtsuki, and S. Inoue
    • 学会等名
      International Conference on Solid State Devices and Materials. SSDM 2008
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] Advanced Micro & Nanosystems, Reliability of MEMS2008

    • 著者名/発表者名
      T. Namazu
    • 総ページ数
      303
    • 出版者
      Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. kGaA
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.eng.u-hyogo.ac.jp/mse/mse12/index.html

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.eng.u-hyogo.ac.jp/mse/mse12/index.html

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.eng.u-hyogo.ac.jp/mse/mse12/index.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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