利用報告書 / User's Reports

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【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

OS-104:自動搬送電子ビーム描画装置


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

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