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レーザCVDによる微小3次元構造物作製法の開発

激光CVD微三维结构制造方法的发展

基本信息

批准号：
17760100
负责人：
比田井洋史
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760100/
关键词：
CVD 炭素エチレンレーザ 3次元造型

项目摘要

申請者らは,エチレンなどの炭化水素系ガスを原料としたレーザCVDにより炭素構造物を作製する研究を行ってきた.生成した炭素棒は極めて可撓性が高い(塑性変形しにくい)ことを見出した.この高い可撓性を有する特徴は,例えば,SPM, AFM用カンチレバー,加速度センサーなどの応用に適していると考えられる.いままで申請者等はレーザ光の走査などは行わず円柱形状のみを作製してきた.本申請では,レーザ光を走査することで複雑形状を作製し,最終的にはデバイスの作製を目的とする.具体的には以下の5段階に分け検討する.i)走査光学系の設計,製作,ii)3次元構造の製作,iii)複雑形状の作製,iv)応用範囲の検討,v)作製するデバイスの選定と試作本年度はi〜iiiまでを実施した.i)走査光学系の設計,製作:レーザ光を走査することで,構造物を自由に作製できるように走査光学系を実装した.ii)3次元構造の製作:レーザ光の焦点付近で炭素が生成するため,レーザ光を走査することで,生成点を移動させ,単純な形状の炭素構造物を得た.特に,構造物の生成速度は基板部分の熱伝導によって大きく変わることから,熱伝導率の異なる,銅,ステンレス鋼,ガラスを基板に用い,影響を明らかにした.その結果,銅基板上には構造物は作製できず,ステンレス鋼,ガラス基板上には,作製できた.iii)複雑形状の作製:iiで得られた結果を踏まえて,ガラス基板上に壁状の構造物の作製を行ったが,形状にバラツキが出てしまう問題が明らかになった.これは,合成中に形状を測定し,レーザ光の出力を制御するなどの方法で,解決できると考えられる.

The applicant has conducted research on the production of carbon structures from raw materials and CVD. Carbon rods are produced with high flexibility (plastic deformation). The characteristics of high flexibility are: for example,SPM, AFM, acceleration, etc. The applicant shall be responsible for the inspection of the light and the shape of the column. This application is intended for the purpose of investigating the shape of the complex and ultimately for the purpose of manufacturing the complex. Specifically, the following five steps are discussed: i) Design and fabrication of optical system; ii) Fabrication of three-dimensional structure; iii) Fabrication of complex shape; iv) Design and fabrication of optical system; v) Selection and trial implementation of fabrication; iii) Design and fabrication of optical system; ii) Fabrication of three-dimensional structure; and iv) Fabrication of carbon structure. In particular, the formation speed of structures is affected by the thermal conductivity of the substrate. As a result, the structure on the copper substrate is fabricated.iii) The complex shape is fabricated. ii) The structure on the copper substrate is fabricated. In this paper, the shape of the composite material is determined, and the output of the composite material is controlled.