物理気相蒸着法により作製したガス吸着膜の特性解明とガス検知センサへの応用

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560744
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 東海大学 (2010-2011); 金沢大学 (2009)
• 研究代表者: 岩森 暁 東海大学, 工学部, 教授 (90345603)
• 研究分担者: 野田 和俊 産業技術総合研究所, 主任研究員 (60357746)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 物理気相蒸着法 / 有機薄膜 / ガス吸着 / QCM

研究概要

近年環境問題の高まりから、現場環境計測技術の重要性が高くなっている。各種の微量濃度のガスを検知するセンサとして、水晶微小天秤法(QCM)は有効な手法である。いくつかの物理気相蒸着法(高周波スパッタリング、蒸着重合、プラズマ支援蒸着重合)により水晶振動子(QCM)電極上に有機薄膜を形成し、揮発性有機溶剤(VOC)のガス吸着特性をQCM法により評価した。本吸着は物理吸着であり、QCM電極上に形成した有機薄膜の極性、及び薄膜の密度に影響されることが分かった。また、低分子量のVOCに対する感度もVOCの官能基に特異性を示し、VOCの簡易検知センサとして応用できる可能性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Fundamental adsorption properties for low molecular weight alcohols in fluorocarbon thin films deposited onto quartz crystal microbalance electrode by an r. f. sputtering and spin coating (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Iwamori, T. Miyamoto, Y. Ikeda, Y. Ohnishi, K. Noda
  • 雑誌名: IEEJ, Sec. E 巻: Vol.132, No.6 ページ: 149-153
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gas adsorption performance of organic thin films prepared by plasma-assisted vacuum evaporation with polyimide precursors (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Iwamori, R. Sugimoto, K. Osada, M. Kurata, H. Matsumoto, K. Noda
  • 雑誌名: Sensors & Materials 巻: Vol.22, No.7 ページ: 347-356
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adsorption properties of fluorocarbon thin films prepared by physical vapor deposition methods (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Iwamori, T. Tanabe, S. Yano, K. Noda
  • 雑誌名: Surface & Coatings Technology 巻: Vol.204 ページ: 2803-2807
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adsorption properties of thin films prepared by r. f. sputtering with a BPDA-PDA polyimide target (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Iwamori, S. Yano, R. Sugimoto, A. Uemura, H. Matsumoto, K. Noda
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: Vol.49, 04 ページ: DK-18-1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gas adsorption properties of fluorocarbon thin films prepared by three different types of r. f. magnetron sputtering systems (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Iwamori, N. Hasegawa, S. Yano, K. Noda
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: Vol.49, 04 ページ: DK-17-1-4
  • 査読あり
• [学会発表] 水晶振動子上に形成したフッ化炭素薄膜の低分子量揮発性有機溶剤の吸着特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩森暁、大西康貴、池田佑旭、野田和俊
  • 学会等名: 電子情報通信学会年次大会シンポジウム(DVD-ROM)
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] 高周波スパッタリングにより形成した有機薄膜のVOC(アセトン)の吸着特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大西康貴、池田佑旭、岩森暁、野田和俊
  • 学会等名: 第52回真空に関する連合講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20111100
• [学会発表] Adsorption and desorption properties of alcohols in fluorocarbon thin films deposited onto quartz crystal microbalance(QCM) electrode by an r. f. sputtering and spin coating (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Iwamori, T. Miyamoto, Y. Ikeda, Y. Ohnishi and K. Noda
  • 学会等名: ISSP2011
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20110700
• [学会発表] 金属基板上に形成したフッ化炭素薄膜の表面特性とセンサへの応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩森暁
  • 学会等名: 高分子学会接着と塗装研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110600
• [学会発表] Monitoring of Active Oxygen Generated under Ultraviolet Irradiation Used a Quartz Crystal Microbalance(QCM) with Sputter-coated and Spin-coated Poly(tetrafluoroethylene) Thin Films (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Iwamori, K. Yoshino, H. Matsumoto, K. Noda
  • 学会等名: 8th International symposium on Polymer Surface Modification
  • 発表場所: Abstract
  • 年月日: 20110600
• [学会発表] プラズマ支援蒸着法で成膜したポリイミド系薄膜の表面特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岩森暁、杉本亮祐、長田幸輔、松本裕之、野田和俊
  • 学会等名: 電気学会誘電・絶縁材料研究会
  • 発表場所: 山口
  • 年月日: 20100700
• [学会発表] Gas adsorption properties of fluorocarbon polymer thin films prepared by three different types of r. f. magnetron sputtering systems (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Hasegawa, S. Yano, S. Iwamori, K. Noda
  • 学会等名: International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 20091000
• [学会発表] Adsorption properties of polymer thin films prepared by r. f. sputtering with a BPDA-PDA polyimide target (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Yano, A. Uemura, S. Iwamori, K. Noda
  • 学会等名: International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 20091000
• [備考] VACUUM2009第31回真空展『物理気相蒸着法により作製したガス吸着膜の特性解明とガス検知センサへの応用』(岩森暁)(in CD-ROM) 2009年9月16日(水)～18日(金)東京ビッグサイト(主催:日本真空工業会・日本真空協会)
• [備考] VACUUM2010第32回真空展『機能性有機薄膜を応用したガス検知センサ・活性酸素種検知センサの開発』(岩森暁)(in CD-ROM) 2010年9月1日(水)～3日(金)東京ビッグサイト(主催:日本真空工業会・日本真空協会)