バイオナノ粒子を応用した膜応力制御MEMS型空間光変調器の開発

• 研究課題/領域番号: 21710128
• 研究種目: 若手研究(B)
• 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: 豊田工業大学
• 研究代表者: 熊谷 慎也 豊田工業大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70333888)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2009年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: マイクロ・ナノデバイス / マイクロマシン / ナノバイオ

研究概要

バイオ分子を用いて作ったNiナノ粒子を利用する金属誘起横方向結晶成長法によって、アモルファスSi薄膜の結晶化過程における結晶成長核の発生を制御した。結晶粒径は1・mから20・30・mへと拡大し、そして、結晶化に伴って発生するSi薄膜中の引張応力を増大させることに成功した。この結晶化Si薄膜を用いてMEMS型空間光変調器を試作した。引張応力が増大したSi薄膜を用いることで、空間光変調器の共振周波数が高周波数側にシフトし、回転動作範囲の拡大を実現した。

研究成果

• [学会発表] BIONANO CRYSTALLIZED POLY-SI FILM FOR INCREASING TENSILE STRESS IN MEMS/NEMS DEVICE STRUCTURES (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Kumagai, S.Miyachi, I.Yamashita, Y.Uraoka, M.Sasaki
  • 学会等名: Proc.Transducers 2011 1733
  • 発表場所: Beijing, China.
  • 年月日: 2011-01-07
• [学会発表] Increasing tensile stress in poly-Si film structure by metal-induced lateral crystallization using ferritin supramolecules with Ni nanoparticles (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Kumagai, S.Miyachi, I.Yamashita, Y.Uraoka, M.Sasaki
  • 学会等名: The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2010-12-15
• [学会発表] Increasing tensile stress in poly-Si film structure by metal-induced lateral crystallization using ferritin supramolecules with Ni nanoparticles (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Kumagai, S.Miyachi, I.Yamashita, Y.Uraoka, M.Sasaki
  • 学会等名: The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies #226 46
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2010-10-15
• [学会発表] MEMS 用Si 薄膜材料の内部応力増強に向けたNi フェリチンを用いた金属誘起横方向結晶成長 (2010)
  • 著者名/発表者名: 熊谷慎也, 宮地修輔, 山下一郎, 浦岡行治, 佐々木実
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会 講演論文集(8) 235
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] MEMS用Si薄膜材料の内部応力増強に向けたNiフェリチンを用いた金属誘起横方向結晶成長 (2010)
  • 著者名/発表者名: 熊谷慎也, 宮地修輔, 山下一郎, 浦岡行治, 佐々木実
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] Larger Grain Size of Poly Si Confirmed by MEMS Strain Gauge (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinya Kumagai
  • 学会等名: Proc.The Seventeenth International Workshop on Active-Matrix Flatpanel Displays and Devices 57
  • 発表場所: Tokyo Institute of Technology, Tokyo,Japan(招待講演)
  • 年月日: 2010-07-06
• [学会発表] Larger Grain Size of Poly Si Confirmed by MEMS Strain Gauge (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinya Kumagai
  • 学会等名: The Seventeenth International Workshop on Active-Matrix Flatpanel Displays and Devices
  • 発表場所: Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Japan(招待講演)
  • 年月日: 2010-07-06
• [学会発表] Niフェリチンを用いた金属誘起横方向結晶成長によるSi薄膜内応力の増強 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮地修輔, 熊谷慎也, 山下一郎, 浦岡行治, 佐々木実
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会,講演予稿集03-035
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] Niフェリチンを用いた金属誘起横方向結晶成長によるSi薄膜内応力の増強 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮地修輔, 熊谷慎也, 山下一郎, 浦岡行治, 佐々木実
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] Metal-Induced Lateral Crystallization using Ni Nanoparticles for Increasing Tensile Stress in Si Thin Film (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinya Kumagai
  • 学会等名: Proc.The Second International Symposium of Experiment-Integrated Computational Chemistry on Multiscale Fluidics(ECCMF2) 2010 22
  • 発表場所: Sendai,Japan(招待講演)
  • 年月日: 2010-02-23
• [学会発表] Metal-Induced Lateral Crystallization using Ni Nanoparticles for Increasing Tensile Stress in Si Thin Film(招待講演) (2010)
  • 著者名/発表者名: 熊谷慎也
  • 学会等名: The Second International Symposium of Experiment-Integrated Computational Chemistry on Multiscale Fluidics(ECCMF2)
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2010-02-23
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.toyota.ti.ac.jp/mems/index.htm
• [備考]
  • URL: http://www.toyota-ti.ac.jp/mems/index.htm