| 研究課題/領域番号 |
26870901
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| 研究機関 | 独立行政法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
岩崎 渉 独立行政法人産業技術総合研究所, 生産計測技術研究センター, 研究員 (20712508)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | マイクロ・ナノデバイス / 圧電体 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では一般的な圧電体材料の一つであるAlNにスカンジウムを転換することで発電性能を向上させた新規の圧電体であるScAlNの加工方法について検討した。表面にSiO2膜が形成されたシリコンウェハ上にScAlNをスパッタリングにより堆積した。その上にフォトリソグラフィーにより所定のパターンに加工したレジストをマスクとしてウェットエッチングによりScAlNを加工した。ウェットエッチングにはレジストをマスクとして用いるためアルカリ性の混酸を用いた。混酸にはリン酸を50～67%、硝酸を7~12%、酢酸を5~7%の濃度で変更しエッチングの条件を検討した。その結果、これらの濃度範囲内ではレジストにダメージを与えることなく、ScAlNを加工することに成功した。また、燐酸、硝酸の濃度を高くすることでより早いエッチング速度を達成することができた。
また、低周波で振動可能な振動発電デバイスの構造を考慮し、表面にSiO2膜が形成されたSOI基板のデバイス層にCr/Au/Crの下部電極をその上にScAlNを、更にその上にCr/Au/Crの上部電極をそれぞれスパッタリングにより堆積し、それぞれの電極層と圧電体をフォトリソグラフィーとウェットエッチングによりそれぞれ最適な構造にパターニングすることに成功した。今後はSOI基板のハンドル層を深堀加工することで、デバイス層を片持ち梁構造にし、ScAlNの特性評価を行う予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究で最も重要であったScAlNの加工に成功し、一定の成果が得られた。
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| 今後の研究の推進方策 |
実際に低周波で振動する様々な構造のデバイスを作製し、加振器を用いて発電特性の評価を行う。また、圧電体をポリイミド等の高分子樹脂上に作製したデバイスも作製し、その特性を評価する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
予定していたよりも外部施設の利用時間、回数が少なかったため目的を達成するのに必要な旅費や利用料が安価になったため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
研究を加速するために、より高性能な設備を利用するための旅費、施設利用料や成果の普及に利用する。
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