| 研究課題/領域番号 |
16H03819
|
|---|
| 研究機関 | 立命館大学 |
|---|
研究代表者 |
安藤 妙子 立命館大学, 理工学部, 准教授 (70335074)
|
|---|
| 研究分担者 |
鳥山 寿之 立命館大学, 理工学部, 教授 (30227681)
中島 正博 名古屋大学, 工学研究科, 招へい教員 (80377837)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| キーワード | 単結晶シリコン / 引張試験 / TEM / ピエゾ抵抗効果 / 結晶方位依存性 |
|---|
| 研究実績の概要 |
本年度は，昨年度までに完成させたTEM内においてナノスケール単結晶シリコン構造の変形・破壊挙動観察する試験デバイスに，2点の改良を加えた．一つ目は作製した試験デバイスにおいて生じた，実際のドライエッチングによるシリコン加工において，マスクの開口幅の違いに対してエッチング速度が変化するマイクロローディングにより設計通りの構造とならない問題を解決するため，形状の変更である．二つ目は力を計測する機能としてピエゾ抵抗素子を試験片の両側に配置し，またその計測精度を向上させるため試験デバイス構造の再設計である．まず一つ目の形状変更により，試験デバイスの歩留まりが昨年度の20％程度から80％程度へと大幅に向上した．一方で観察用デバイスでは2マスクプロセスであったものが，ピエゾ抵抗素子を付加することにより5マスクプロセスとなったため，力計測用のデバイス作製の歩留まりは非常に悪くなり，数個程度を完成させるに留まった．
変形・破壊観察用のピエゾ抵抗素子のない試験デバイスを用いて，引張試験を実施した．シリコン試験片の厚さを薄くするため，TMAH水溶液でエッチングを行っている．このとき試験材料の幅方向（｛110｝面）のエッチングを防ぐためにTroton-X100を添加した．TEM内で引張試験の様子を観察したところ，側面から侵入したき裂が成長を停止する様子が観察された．したがって引張変形の過程においてき裂進展方向の前方に転位が発生し，発生した転位が及ぼすき裂先端の力がき裂の成長を妨害したものと考えている．今後はこの現象の再現実験を行うこと，さらに力計測による数値的な評価を加えていくことを研究目標としている．
|
| 現在までの達成度 (段落) |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
