ナノ成形構造体と自己組織化成膜技術の融合によるナノ構造体形状制御に関する研究

纳米结构与自组装成膜技术融合的纳米结构形状控制研究

基本信息

批准号：
22H01383
负责人：
栗原一真
金额：
$ 11.15万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

ナノインプリントなどの微細成形技術で形成したナノ構造体と、平均自由行程を制御した真空成膜技術を融合することで、ナノ構造体の凹部のみに特異的な３次元立体構造体が自己組織化形成できる事を発見した。本研究では、その特異的な自己組織化形成技術を用いて、真空形成技術による新たなボトムアップナノ構造体の形成技術の統計的な確立を行い、任意方向にパターン形状を持って整列制御された立体ナノ構造体の自己組織化成膜技術を実現する研究を行う。本年度は、[1]平均直径300nm程度の凸円形形状を持つナノ構造体の金型を用いて、射出成型で転写成形しポリカーボネイト(PC)樹脂表面に凹円形状のナノ構造体を形成した基盤、[2]シリコンウエハ表面に平均直径300nm程度の凸円形形状を持つナノ構造体を形成した基盤、[3] PC基盤表面に転写成形し150nm程度のライン形状を持つナノ構造体基盤の３通りを用いて検討を行った。また、自己組織化成膜技術のナノ構造体の形成過程については、基盤-サンプル間距離:70mmに固定し、プロセス真空度を0.5Paから6Paに変更させ成膜を行って自己柱造ナノ構造体の形成過程について調査を行った。成膜材料はSiO2の成膜を行った。[1]のナノ構造体付PC基盤の場合には、プロセス真空度が4Pa〜6Paの範囲で成膜を行った場合に、自己柱造ナノ構造体が形成できる事が確認出来た。また、自己柱造ナノ構造体が形成できる膜厚の検討も行った結果、最小膜厚7nmでも柱造構造体の形成が確認でき、膜厚の増加に伴って柱造構造体の存在確率が増加した。一方、[2],[3]の場合には、ナノ構造体内部に自己柱造構造体の形成が確認できない課題も判明した。この違いが発生する物理については、ナノ構造体の大きさや深さ、構造体の形状、基盤材料の影響起因によるのかの詳細検討を行っている。

通过将使用精细成型技术（例如纳米印刷技术）与控制的真空膜形成技术组合形成的纳米结构，该技术可以自由地组装自纳米结构的三维三维结构。在这项研究中，我们将使用这种特定的自组装技术在统计上使用真空形成技术来建立一种新的自下而上的纳米结构形成技术，并实现一种自组装膜形成技术，用于三维纳米结构，这些纳米结构在任意方向上与模式形状对齐并控制。 This year, we conducted three types of studies: [1] a substrate in which a convex circular shape with a convex circular shape with an average diameter of about 300 nm was used, and a substrate was carried out by injection molding to form a concave circular shape on the surface of a polycarbonate (PC) resin, [2] a substrate in which a nanostructure with a convex circular shape with an average diameter of在硅晶片的表面形成了约300 nm，[3]一个基材，其中一个纳米结构具有传输模制到PC底物表面，并具有约150 nm的线形状。此外，关于使用自组装膜形成技术的纳米结构的形成过程，我们固定了基础和样品之间的距离：70 mm，将真空度从0.5 pA更改为6 pa，并进行了膜形成过程，以研究自我柱中制造的纳米结构的形成过程。胶片形成的材料是Sio2。如果在[1]中具有纳米结构的PC板，则可以证实，当膜沉积在4Pa至6Pa的过程真空范围内时，可以形成自极纳米结构。此外，由于检查了可以由自列纳米结构形成的薄膜厚度，因此可以证实，即使在最小膜厚度为7 nm的最小膜厚度，也可以确认柱结构的形成，并且柱结构的可能性随着膜厚度的增加而增加。另一方面，在[2]和[3]的情况下，还发现无法确认纳米结构内的自孔结构的形成。是否详细研究了发生这种差异的物理学，无论纳米结构的大小和深度，结构的形状以及基本材料的影响是否是由于效果引起的。