高機能薄膜デバイス開発のための形状記憶アクティブ歪制御基板の創製

创建形状记忆主动应变控制基板以开发高性能薄膜器件

基本信息

批准号：
21656189
负责人：
西田稔
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

種々の薄膜材料に望みの方向と大きさの『変形応力(歪)』を動的に加えることができる形状記憶合金を利用した『アクティブ歪制御基板』の創製を行い,薄膜デバイスと一体化させデバイスの特性に及ぼす『歪』の効果を検証し,高機能薄膜デバイスの開発に関する基礎的知見を得ることを目的とした.本年度は前年度に実験場の問題点として提起した「形状記憶合金薄板上へのSi結晶膜の形成と密着性の評価」について引き続き検討を行ったが,密着性の良いSi結晶膜を形成させることが出来なかった.しかしながら部分的に形成したSi薄膜を低加速FE-SEMによって観察した結果,角度選択型反射電子(AsB)像および後方散乱電子回折(EBSD)を併用することでSi中の歪分布が定量的に解析できることが明らかとなった.さらにAsB像は形状記憶合金の内部構造,特にマルテンサイトの双晶欠陥,バリアント配列の広領域観察・解析に有効な手段と成り得るという新たな知見が得られた.結果として当初予定していたSi/SiO_2/形状記憶合金/SiO_2/Si多層膜を基本とするアクティブ歪制御基板構造の試作と特性評価の実施には至らなかったが,今後も1)スパッタリングによる形状記憶合金の成膜,結晶化および記憶熱処理,2)合金薄膜のパターニング(リフトオフ法),3)Si基板部加工(異方性エッチング)4)Au電極形成,5)Si薄膜形成等について継続して検討を行う.

目的是使用形状记忆合金创建活跃的应变控制底物，该合金可以动态地将变形应力（应变）应用于各种薄膜材料，并通过将它们与薄膜设备集成以验证应变对设备性能的影响，从而获得有关高性能薄膜设备开发的基本知识。今年，我们继续研究“在形状记忆合金薄板上的Si晶体膜的形成和对粘附的评估”，这是上一年作为测试场的问题，但我们无法形成具有良好粘附的Si Crystal膜。但是，当我们使用低加速FE-SEM观察到部分形成的Si薄膜时，我们发现角度选择性反射电子（ASB）图像和反向散射的电子衍射（EBSD），已经表明，SI中的应变分布可以使用相同的方法进行定量分析。此外，已经获得了新的发现，即ASB图像可以是对形状记忆合金的内部结构（尤其是Martensite双胞胎缺陷和变体布置）的内部结构的有效手段。结果，我们尚未完成基于Si/sio_2/Shape Memory Alloy/Sio_2/Si多层膜的主动应变控制底物结构的初步计划和表征（各向异性蚀刻），4）Au电极的形成，5）Si薄膜的形成等。