電解析出プロセスを用いた超高感度X線画像デバイスの開発

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究では,次期打ち上げ予定のX線天文衛星へ搭載する高感度X線画像デバイスであるX線マイクロカロリーメーターの形成を目的としている.この素子は画像化のために多ピクセル形成され,また,個々の素子はX線の吸収体として傘状の三次元的マイクロ金属構造体を要する.すなわち,立体的微小構造を多ピクセル形成するプロセスの確立が求められる.本研究では,広い領域へ均一に微小構造を形成することに優れる電解析出法を用い,世界初の256素子X線マイクロカロリーメーターを形成することを可能としたこれに続き,素子の高感度化を図るべく,吸収体構造の多層化を試みた.しかし,プロセス中の機械式研磨の負荷により応力が個々の素子に蓄積し,素子が測定中に自壊するという問題が明らかとなった.そこで,機械式研磨に代わる手法として,電解研磨の適用を試みた,電解研磨では,物理的な負荷を与えることなく,電気化学的な溶解反応により表面を平坦化することが可能である.ナノオーダーの精度が要求される本研磨工程では,精密な電位の制御が必要不可欠であり,このために本年度設備品として購入した電気化学測定システムを用いた.印加する電位および電解液の組成を系統的に検討した結果,吸収体と同寸法の微小構造を形成することを可能とした.今後,この電解研磨を導入したプロセスにより,多ピクセル素子を形成する.また,電解析出法において,吸収体の多層化を可能とする電位制御プロセスを併せて検討し,素子の高感度化を進める.以上により,次年度において,高感度かつ多ピクセル化されたX線マイクロカロリーメーターを形成する.