【公開日:2025.06.10】【最終更新日:2025.04.22】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24OS1067
利用課題名 / Title
プラズモニックナノ構造の作製とセンサへの応用
利用した実施機関 / Support Institute
大阪大学 / Osaka 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)計測・分析/Advanced Characterization
【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)次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials
キーワード / Keywords
電子線リソグラフィ/ EB lithography,センサ/ Sensor,ナノ粒子/ Nanoparticles,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device
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)
菅野 公二
所属名 / Affiliation
神戸大学大学院工学研究科機械工学専攻
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
近田 和美
利用形態 / Support Type
(主 / Main)機器利用/Equipment Utilization(副 / Sub),技術代行/Technology Substitution
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)
表面増強ラマン分光を目的に、シリコン窒化膜上へ金ナノ粒子二量体構造を作製した。電子ビーム描画とRIEにより幅200 nm×長さ400 nmのナノトレンチを形成し、金ナノ粒子コロイド溶液を滴下して界面張力で粒子をトラップした。トラップの収率は低く、基板表面の親水化処理がトラップ効率向上に重要であることが明らかとなった。
実験 / Experimental
まず、電子ビーム描画装置を使って、シリコン窒化膜上に幅200 nm × 長さ400 nmのレジストパターンを作製した。レジストにはZEP520Aを使用した。次に、そのレジストパターンをマスクとして、CF4ガスを用いた反応性イオンエッチング(RIE)によってシリコン窒化膜を加工し、ナノトレンチ(ナノサイズの溝)を形成した。その後、平均直径約200 nmの金ナノ粒子を含むコロイド溶液を基板上に滴下し、乾燥時に生じる界面張力を利用して、金ナノ粒子をナノトレンチ内にトラップした。
結果と考察 / Results and Discussion
電子ビーム描画とRIE加工により、設計通りのナノトレンチ構造(幅200 nm × 長さ400 nm)を作製することができた。しかし、金ナノ粒子の配置には課題があり、トレンチ内へのトラップの成功率は低かった。考察の結果、金ナノ粒子を効果的にトラップするには、基板表面の親水性が重要であり、親水化処理が必要であることが明らかとなった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
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