| 研究課題/領域番号 |
16310072
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
小林 健吉郎 静岡大学, 工学部, 教授 (20153603)
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| 研究分担者 |
前田 康久 静岡大学, 工学部, 助教授 (00159138)
冨田 靖正 静岡大学, 工学部, 助手 (50303532)
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| キーワード | 原子間力顕微鏡 / ナノデバイス / 反応制御 / 光触媒 / 分子認識 |
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| 研究概要 |
原子間力顕微鏡のカンチレバーに様々な機能を付加して、化学反応をナノスケールで制御しナノデバイスを作成した。
1、TiO2基板上でのナノ光触媒の開発
TiO2単結晶上にステアリン酸亜鉛、ステアリン酸のLB類似膜を真空蒸着法により作成し、有機薄膜の物性を表面形態、摩擦力(FFM)、電流-電圧特性から解析した。その結果、LB膜に類似の単分子薄膜が生成していることを確認した。このTiO2-有機薄膜表面に紫外線を光ファイバーで照射し、同時に伝導性カンチレバーでTiO2の特定の領域だけに電圧を印加した。負の電圧では何も変化しなかったが、+10Vを印加すると、その領域の有機物が分解しており、光触媒反応が選択的に起こっていることが分かった。このAFM支援光触媒リソグラフの空間分解能は30nm程度と極めて良好であり、ナノリソグラフの新しい手法として有望である。
高速でナノパターンを光触媒反応で転写するリソグラフを確立するために、極めて平坦な表面を持つTiO2薄膜を、原子層堆積法(ALD)によって作成した。ノボラックレジストの上にTiO2を堆積させ、パターン作成を試みたが、良質のパターンは得られなかった。この原因としてノボラックレジストの作成過程で、石英基板の表面が親水性から疎水性に変化したためと考えられる。
2、固体電解質カンチレバーを用いる銅細線の作成
固体電解質カンチレバーCuIをスパッタ法によりSiカンチレバーの上にコートした。このCuIカンチレバーを用いて,負電圧を印加するとTiO2基板上に銅が堆積した。また、反対に銅薄膜基板に正電圧を印加させたところ20mm程度の線幅を持つ穴が作成した。これにより、数十nmの線幅を持つ金属電極の配線が可能となった。
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