2005 Fiscal Year Annual Research Report
イオンビームによるシリコンへの希土類元素ドーピングとナノポア穿孔
Project/Area Number |
05F05331
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Research Institution | Kyushu University |
Principal Investigator |
本岡 輝昭 九州大学, 工学研究院, 教授
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
CHENG Xiangqian 九州大学, 工学研究院, 外国人特別研究員
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Keywords | イオンビーム / シリコン / ナノポア / DNAシーケンサー |
Research Abstract |
本研究では、申請課題「イオンビームによるシリコンへの希土類元素ドーピングとナノポア穿孔」のなかで、特に、イオンビームによるシリコンへのナノポア穿孔に焦点を絞り、新規半導体DNAシーケンサーの試作を行う。この新規デバイスは、不純物を高濃度にドープした超薄膜(【approximately equal】10nm)結晶シリコン層を表面に有するSilicon-On-Insulator(SOI)基板に、イオンビーム技術を利用して2-3nmの微小孔(ナノポア)を開け、高濃度ドープ超薄膜結晶シリコン層をナノスケール電極として、このナノポアを通過するDNAの一つ一つの塩基をロックイン技法を適用して高周波キャパシタンス測定により高速(〜1μs)で読み取ることを特長としており、国内外に同種の技術は存在しない。特別研究員との2年間の共同研究により、プロトタイプデバイスを作製し基本的なアイデアの検証を行うとともに、原理特許の取得を目指す。この目的のために、日本原子力研究開発機構高崎研究所・先端基礎研究センター・ビーム誘起新物質状態研究グループ及び同放射線高度利用センター・ビーム技術開発室と九州大学工学研究院材料工学部門の緊密な連携により、イオンビームの高度利用による新しいナノポア形成技術の検討を開始した。すなわち、イオンビームによる固体の非晶質化、結晶化、さらにイオン照射誘起の非平衡物質処理等に関するこれまでの基礎的研究に基づいて、半導体ナノ加工技術によりSOI基板上に形成した数100nmの穴(九州大学の既存施設である収束イオンビーム設備を利用して作製)を、原研にてイオンビーム照射により穴径を縮小することによりナノポア形成のための予備実験を行った。
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