2007 Fiscal Year Annual Research Report
フェムト秒レーザ光造形法によるマイクロ熱加工用素子の開発
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18360354
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
平田 好則 Osaka University, 大学院・工学研究科, 教授 (00116089)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西山 宏昭 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (80403153)
宮坂 史和 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (80304012)
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| Keywords | マイクロ熱加工 / フェムト秒レーザ / リソグラフィー / 微細電極 / ナノチューブ |
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| Research Abstract |
本研究では,これまで我々が取り組んできた,電界放出およびそれに続くマイクロプラズマ生成を用いた材料加工プロセス(マイクロ熱加工)の更なる高度化を行った.本年度に得られた知見を以下に示す.
1.カーボンナノチューブ先端部に合成した針状微細電極
針状電極およびカーボンナノチューブを全面に合成した針状電極を用い,針状電極の曲率,被加工試料とのギャップ長,印加電圧をパラメータとして変化させ,金薄膜に電界放出によう直接加工を行った.曲率と印加電圧が大きいほど,また,ギャップ長が小さいほど,加工は容易であった.フェムト秒レーザ誘起非線形光吸収を利用した新規パターニング手法を用いて,針状電極先端1μm程度の領域にのみカーボンナノチューブを位置選択合成した電極では,サプミクロンオーダでの電界放出による直接加工が実現した.
2.アレイ型微細電極の作製と評価
半導体プロセスによって作製したホローカソード型微細電極に関して,アルゴン,酸素雰囲気下での放電特性評価を行った.大気圧近傍での最適な電極間距離はおよそ30μmであった.アルゴン中では安定なグロー放電が得られたが,酸素中では不安定化し,しばしばアークへの移行が観察された.アルゴン/酸素混合ガス雰囲気下でマイクロプラズマを生成し,レジスト材料へのマスクレス加工を試み,直径30μmの直接加工を実現した.
これらの研究成果は,プラズマ化学やレーザ精密微細加工に関する国際会議,応用物理学会,溶接学会などで発表を行った.
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