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本研究では、Dealloyに関して「合金の作製方法」と「金属の選択的エッチング」に注目し、任意の金属・合金をナノポーラス化して、ケミカルセンサの特性改善に挑戦した。具体的には、合金の作製にスパッタを使用することで、金属の組成・膜厚を精密に制御し、ナノポーラス構造の時空間制御を実現した。さらに、金属の選択的エッチングには、溶解する金属としてイオン化傾向が大きく溶けやすいMgを使用することで、プロセスの高速化、フレキシブル基板上へのナノポーラス構造の作製を実現し、ケミカルセンサへの応用を目指した。Mgは環境中に潤沢に存在し、生分解性を有しており、本研究の目標とも合致する最適な材料であるといえる。スパッタリングにより成膜したZnO膜を用いて半導体を作製して、その電気特性を評価した。身体との親和性・柔軟性の観点から、ゲート絶縁層にはイオン液体[EMIM][TFSI]を、ポリマーPVAでゲル化したイオンゲルを用いた。良好なVds－Ids特性が得られた。また、Vgs－Ids特性から、しきい値電圧Vthを計算したところ、Vth = 5.2 Vが得られた。イオン液体に印加できる最大電圧は電位窓と呼ばれ、イオン液体[EMIM][TFSI]は約5 V程度であり、Vthの低減が必要であることが判明した。上記ナノポーラス構造をMOSFETのゲート電極に作製することに挑戦した。フォトリソグラフィーを用いて半導体、電極を作製した。リフトオフプロセスを用いて合金をパターニングし、10 mM NH4Clにひたしてナノポーラス構造を作製した。ナノポーラス構造は作製できたが、10 mM NH4ClにおいてもZnOが溶解してダメージを受けることが判明した。現在作製プロセスを改善して、ZnOを溶解しない方法を検討している。
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