イオン電流制御型近接場光学顕微鏡によるIn situ光ナノ加工法の開発

离子流控制近场光学显微镜原位光学纳米加工方法的发展

• 批准号: 15760037
• 负责人: 岩田 太
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760037/
• 关键词: 走査型プローブ顕微鏡; マイクロピペットプローブ; ナノスケール加工; エレクトロクロミック; 近接場光学顕微鏡

走査型プローブ顕微鏡(SPM : Scanning Probe Microscope)はプローブ先端と表面の相互作用を利用することでナノスケール加工にも応用されるようになってきており、マイクロマシンやMEMSの超微細加工技術や高密度メモリ等のエレクトロニクス分野への応用が期待され現在盛んに研究されている。得に走査型近接場光学顕微鏡(SNOM : Scanning Near-field Optical Microscope)は近接場光を利用することで波長以下の高分解能で光計測および光加工が可能であることから、集積化が進む電子デバイスにおける次世代光リソグラフィー技術として期待されており、感光ポリマーやフォトレジストを用いた光描画が試みられている。本研究ではイオン溶液中において動作可能なイオン電流制御型の近接場光学顕微鏡を開発することで光学的且つ化学的な相互作用を利用したIn-situでの様々なナノスケール光加工法を開発することを目的としている.16年度は昨年度までに開発した走査型プローブ顕微鏡の装置本体、電子回路全般及びソフトウェアのシステムを使用し,それを用いて新たな薄膜表面の測定法や超精密加工法を確立した。メインとなるプローブ作製技術としてキャピラリーガラスチューブをピペットプラーで熱引き及びエッチング技術等で製作したナノピペットを用いてイオン電解液を含有できるピペットプローブを使用した局所めっき法の安定加工法の確立および電解を用いた局所電解堆積法、更に表面エッチング法を確立した。今後、高感度電流アンプを作製及び構築することで、測定及び加工に用いるイオン電流を高感度検出およびモニタすることでこれまでの基礎実験で行ってきたナノ加工のサイズ制御など高精度な加工方法を確立できると考えられる。今後、加工の評価として、表面形状のみでなく、ナノピペットプローブを有するイオン電流検出型近接場光学顕微鏡システムへと発展させることで電解溶液内においても安定したプローブ位置決め制御を可能にし、溶液を利用した新しい計測法及び光加工法へと発展させていく予定である。

Scanning Probe Microscope (SPM) is a new type of micro-mirror, which can be used to investigate the interaction between the tip and the surface. A Scanning near-field Optical microscope (SNOM) is used to measure and process near-field light with high resolution energy below the wavelength. It is possible to integrate the electron into the next generation of optical technology. This study aims to develop a new type of optical micro-mirror device, an electronic circuit, and a new type of optical micro-mirror device using optical and chemical interactions in solution. A new method for measuring the surface of thin films and an ultra-precision machining method were established. The production technology of the electrolyte is established by using the electrolytic deposition method and the surface deposition method. In the future, high sensitivity current detection and construction, measurement and machining, high sensitivity current detection and construction, high sensitivity current detection, measurement and machining, high precision machining. In the future, the evaluation of processing, surface shape, measurement, and development of current-sensing near-field optical micromirrors, the determination of stability in electrolytic solutions, and the development of new measurement methods and photoprocessing methods

项目成果

F.Iwata, K.Mikage, H.Sakaguchi, M.Kitao, A.Sasaki: "Nanometer-scale electrochromic modification of NiO films using novel technique of scanning near-field optical microscopy"Solid State Ionics. 165. 7-13 (2003)

F.Iwata、K.Mikage、H.Sakaguchi、M.Kitao、A.Sasaki：“使用扫描近场光学显微镜新技术对 NiO 薄膜进行纳米级电致变色改性”固态离子学。

微細加工ツールとしてのプローブ技術

探针技术作为微加工工具

• 发表时间: 2004
• 期刊: 応用物理 73
• 作者: 岩田 太;佐々木 彰
• 通讯作者: 佐々木 彰

Nanometer-Scale Metal Plating Using a Scanning Shear-Force Microscope with an Electrolyte-Filled Micropipette Probe

• DOI: 10.1143/jjap.43.4482
• 发表时间: 2004-07
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: F. Iwata;Y. Sumiya;A. Sasaki

F.Iwata, K.Mikage, H.Sakaguchi, M.Kitao, A.Sasaki: "Current-sensing scanning near-field optical microscopy using a metal probe for nanometer-scale observation of electrochromic film"J.Microscopy. 210. 241-245 (2003)

F.Iwata、K.Mikage、H.Sakaguchi、M.Kitao、A.Sasaki：“使用金属探针进行电致变色薄膜纳米级观察的电流感应扫描近场光学显微镜”J.Microscopy。

Submicrometer-scale fabrication of polycarbonate surface using ascanning micropipette probe micrscope

使用扫描微量移液器探针显微镜亚微米级制造聚碳酸酯表面

• 发表时间: 2005
• 期刊: Nanotechnology 15
• 作者: F.Iwata;Y.Sumiya;S.Nagami;A.Sasaki
• 通讯作者: A.Sasaki