2016 Fiscal Year Research-status Report
ナノトランスファプリントにおける表面力制御と立体構造への適用
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15K05729
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
金子 新 首都大学東京, システムデザイン研究科, 准教授 (30347273)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
諸貫 信行 首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (90166463)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | トランスファプリント / 薄膜 / MEMS / ナノ構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)表面処理基板への金属およびセラミック薄膜のnTP
厚膜フォトレジストを塗布したSi基板に対して，AuとPZT前駆体の積層膜のナノトランスファプリント（nTP）を行った．プロセス後の基板を各種顕微鏡で観察した結果，幅数10μmのライン状2次元パターンの形成に成功した．未処理の基板では，Au薄膜だけの場合と比べると積層膜の転写率は低く，プラズマ処理による表面改質によって転写率向上が必要であることがわかった．
(2)nTPによる3次元立体構造の作製
ネガ型のレジストを鋳型として用いて，低剛性シリコーン（PDMS）と高剛性シリコーン（h-PDMS）で，凹部（側壁）の傾斜角が異なるスタンプを作製した．同スタンプを用いて金属薄膜の名のトランスファプリントを行ったところ，スタンプ側壁の傾斜角度が大きいほど薄膜の転写率は向上した．プロセス中のスタンプの応力と変形を有限要素解析したところ，スタンプ側壁の傾斜角度が大きいほどスタンプ凸部での応力集中を引き起こし，薄膜が効果的に破断して転写率を向上させる結果になったことが明らかとなった．
(3)ナノ粒子膜の塗布とnTP
カーボンナノチューブと酸化グラフェンの分散液を作製し，スピンコートまたはキャストによってPDMSスタンプへ塗布した．分散液濃度と塗布条件を変えたところ，スタンプ表面での被覆率や表面粗さをある程度制御できることがわかった．その被覆率および膜厚が小さい場合には，ナノトランスファプリントしたときに2次元パターンとなる．一方で，被覆率と膜厚が大きい場合には，スタンプの凹凸がそのまま現れた波板状の3次元パターンとなることを見出した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ほぼ計画通りに進んでおり，予定している成果が得られている．
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| Strategy for Future Research Activity |
ほぼ計画通りに進んでいるので，当初のスケジュールに沿って進める予定である．また，平成29年度が最終年度なので研究成果の発表回数をできるだけ増やし，成果の公表に努めるとともに，本研究に対する外部評価を受ける機会を設けることを検討している．
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| Causes of Carryover |
一部の物品費および旅費について，研究者所属組織から充当された研究費によって支払うことができたため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度の研究に使用する物品費（消耗品費）と研究成果発表費（出張，論文掲載料）に充当し，さらなる研究の発展と成果の公表を推進する．
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