| 研究課題/領域番号 |
22K03826
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18010:材料力学および機械材料関連
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
神谷 庄司 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00204628)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | silicon / fatiue / crystal slip / micro-torsion device / fatigue / crystal slip deformation / fatigue process |
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| 研究開始時の研究の概要 |
シリコンの疲労破壊の本質は、１. すべり面の剪断応力と２. 圧縮応力、そして３. 水素環境という、３つの因子にあると目される。本研究では、世界の誰一人思い及ぶことのなかったこの「３因子のアプローチ」で、疲労破壊のみならず、背後にある常温結晶すべりという本質をも視野に入れ、繰返し応力負荷に際しての欠陥集積過程の系統的解析という難題に切込む。
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| 研究実績の概要 |
昨年度に引続き疲労試験デバイスの作製を行った。
３年計画の初年度である昨年2022年度には、まず計画された研究のプラットフォームとなる疲労試験デバイスの詳細設計を行い、具体的な製作プロセスについて京都大学ナノテクノロジーハブ拠点と綿密な協議を繰返した。そして最終的に設定されたフローに従い、2023年度初頭に実際の作製作業に着手した。しかし実作業においては、作業中のウェハの破損等予期しなかったトラブルがいくつも発生し、特に駆動用のエネルギー変換器として機能するピエゾ膜のエッチング作業においてパターンを転写するためのレジストが発生する熱に耐えられないことが新たに判明した。
このような状況であっても、計画の遂行のためにはデバイスの作製を回避する選択肢はあり得ず、とにかく一つずつ問題を克服する以外に道がなかった。このため、当初予定したよりもはるかに多くの時間をデバイスの製作プロセスに費やさざるを得ず、2023年度末時点においてもいまだ道半ばの状況となっている。
一方、必要となるプロセス要素のほとんどは2023年度において既に経験済となっており、出現し得るトラブルはほとんど出尽くしたと考えられるまでに到達している。従って、次の2024年度に遭遇し得る困難は存在したとしてもこれまで以上に大きいものとは思い難く、経験を通して蓄積されたノウハウを駆使することで、今後比較的速やかにプロセスを完遂できる見通しが立つ状況に至るまでの実績が得られたと考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
デバイスの製作過程で数々の予期せぬトラブルに遭遇し、都度改善を重ねながら進行しているため、当初予定よりも製作に要する期間が長くなっている。
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| 今後の研究の推進方策 |
必要となるプロセス要素のほとんどは2023年度において既に経験済となっており、出現し得るトラブルはほとんど出尽くしたと考えられるところにまで到達している。従って、次の2024年度に遭遇し得る困難は存在したとしてもこれまで以上に大きいものとは考えにくく、経験を通して蓄積されたノウハウを駆使して今後速やかにプロセスを完遂し、疲労試験デバイスの完成と実験観察着手を目指す。
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