Separate control of local anodization of micro electrodes on a chip for an integrated micro gas sensor

集成微型气体传感器芯片上微电极局部阳极氧化的单独控制

• 批准号: 22K04205
• 负责人: 木村 康男
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04205/
• 关键词: 局所陽極酸化; フォトリソグラフィ; ウェットプロセス; 赤外分光法; ガスセンサ; 酸化チタンナノチューブ; 陽極酸化; 集積化; 嗅覚センサ

本研究では、局所陽極酸化を同一基板上で異なる条件で行い、センサ部を酸化チタンナノチューブ膜をベースとした特性の異なるマイクロガスセンサの同一基板上への構築を目指している。そのために、セルフアライメント技術に対応した、フォトリソグラフィと陽極酸化技術とを組み合わせた局所陽極酸化技術による作製プロセスの確立及び、電気化学的な触媒金属の担持技術の確立のための多重内部反射赤外吸収分光(MIR-IRAS)システムの立ち上げを行った。作製プロセスの確立では、陽極酸化する領域を制限するためのチタン(Ti)細線の保護膜として使用するシリコン酸化膜(SiO2)のエッチングの安定化のために、3枚の試料の同時エッチングが可能なウェットエッチングプロセス用の半自動システムを作製し、エッチング液の攪拌の違いによるエッチング速度のムラを抑制し、実験者によるウェットエッチングプロセスの歩留まりの依存性を抑制した。このプロセスは、Tiへのダメージを最小限にするためエッチング終了のタイミングを見極めるのに熟練を要し、実験者による歩留まりの依存性が高かった。これにより、研究の迅速な遂行が期待される。一方、電気化学的な触媒担持の観察においては、担持する金属微粒子の原料となる電解液を分光中に扱えるようにするために赤外分光器（マイケルソン干渉計）の外部に試料室を設けた。そして、その試料室と赤外線検出器とを覆い、赤外分光の妨げとなる水と二酸化炭素を雰囲気から除去するためのパージボックスの設計を終了した。

在这项研究中，在不同条件下在相同的基板上进行局部阳极化，并且该传感器部分设计为基于基于氧化钛纳米管膜的同一底物上的同一基板构建。为此，我们使用局部阳极氧化技术建立了一个制造过程，该技术将光刻学和阳极源技术结合在一起，该技术与自定位技术相对应，并启动了多个内部反射红外吸收光谱（MIR-IRAS）系统，用于建立电化学催化金属支撑技术。在建立制造过程时，为了稳定氧化硅膜（SIO2）的蚀刻，用作钛（Ti）细线的保护性膜以限制限制阳极氧化的区域，用于潮湿蚀刻过程的半自动系统，可以使三个样品的同时抑制均匀的固定速率，以抑制在n e and and et e n e eTe的范围内，并抑制差异。抑制实验者的湿蚀刻过程产量的依赖性。此过程需要技巧来确定蚀刻末端的时间，以最大程度地减少对Ti的损害，并且实验者对产量的依赖性很高。预计将迅速进行研究。另一方面，在观察电化学催化剂支撑时，在红外光谱仪（米歇尔森干涉仪）之外提供了样品室，以便在光谱期间可以处理电解质，这是用于支撑金属颗粒的原料。覆盖样品室和红外探测器的吹扫盒的设计，并从大气中去除水和二氧化碳，从而干扰红外光谱。