フェムト秒レーザ誘起光熱還元を用いた３次元Ｃｕ微細構造作製

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本研究では，フェムト秒レーザパルスが誘起する2光子吸収を利用した3次元Cu微細構造体作製法の確立を目的とした．レーザ波長で吸収が小さく，その半波長以下で吸収の大きなCu2Oナノ粒子溶液を調整し，フェムト秒レーザの焦点近傍のみで生じる2光子吸収を利用することで，内部露光による3次元Cu微細構造体が作製できると考えられる．本年度ではCu2Oナノ粒子溶液をポリオール法にて調製し，その溶液を評価した．また，フェムト秒レーザにて描画することにより，パターニングを試みた．まず，ポリオール法にてCu2Oナノ粒子を生成し，XRD及びSEMにて評価した．生成したナノ粒子をXRDにて測定したところ，CU2Oのピークを観察した．また，SEM画像より，直径約100 nmのナノ粒子が生成されていることを明らかにした．次に，調製した溶液を分光測定器により測定したところ，フェムト秒レーザの波長領域で吸収が小さく，半波長領域で吸収の大きな吸収スペクトルを得た．これは，求める溶液のスペクトルに近い結果となった．最後に，調製した溶液をフェムト秒レーザにて描画し，2次元のCuパターンを作製した．作製したパターンはXRDスペクトルにて，Cuのピークを示した．また，作製したパターンの線幅は，レーザスポット径と同程度な値となった．このことはCuパターンが2光子吸収にて作製できる可能性を示唆した．しかしながら，作製したパターンは導電性を確認できなかったため，今後，Cu2Oナノ粒子の濃度を調整する必要がある．