【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.31】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24KT2337
利用課題名 / Title
薄膜弾性波を利用した高感度質量センサの創製
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials
キーワード / Keywords
薄膜共振子,弾性波,厚みすべりモード,ZnO,ワイヤーボンディング/ Wire Bonding,センサ/ Sensor
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
高柳 真司
所属名 / Affiliation
同志社大学 生命医科学部 医情報学科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
硲 直樹
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
圧電共振子に分子が付着すると、その質量負荷により共振周波数が低下する。逆にこの低下分を質量に換算することで付着質量を絶対計測できる。さらに、横波型の圧電共振子を用いると、液体中でも共振状態を維持できるため、液体中での分子付着を検出できる。また、横波のずり振動によって液体の粘度も測定できる。本研究では、抗原抗体反応の検出や血液粘度の測定を目的として、横波型薄膜共振子質量センサを開発する。これまでに作製したセンサチップを測定基板に貼り付けワイヤボンディングし、センサの共振特性を測定した。
実験 / Experimental
切り出されたセンサチップを測定用基板に紫外線硬化樹脂で貼り付け、京都大学ナノテクノロジーハブ拠点のウェッジワイヤボンダ（KT-223）によりAu線でセンサチップと測定用基板をワイヤボンディングした。その後、同志社大学にて測定用基板にSMAコネクタを取り付け、ネットワークアナライザを用いて周波数特性を測定した。
結果と考察 / Results and Discussion
Fig. 1にワイヤボンディングしたセンサチップの顕微鏡画像を示す。センサチップの両端のパッドから基板のAu電極部分にAu線がボンディングされている様子がわかる。続いて、ネットワークアナライザを用いて測定した共振子センサのインピーダンス実部の周波数特性をFig. 2に示す。140、280、420、570 MHz付近にそれぞれ1次、２次、3次、4次モードの共振ピークが確認された。したがって、Au線がボンディングされ、共振子センサが駆動できた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 Microscopic image of the resonator sensor chip and Au wires.
Fig. 2 Impedance curve of the shear-mode bulk acoustic wave resonator.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件