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Research Results 研究成果

マイクロ空间内に均一な原子层を形成させる新技术

―狭窄空间内への新たな原子层堆积手法の开発― 2023.05.12
研究成果Technology

ポイント

  • きわめて狭い空间(マイクロ空间)に対して均一に原子层堆积(础尝顿)を行う新手法を开発した。
  • 従来困難だったレベルの狭窄空間(長さ1000mm、内径100μm のキャピラリーチューブ)に対しても均一なALDが可能となった。
  • さまざまな形状の材料に対して础尝顿を用いて表面特性を変调させる新手法としての発展が期待される。

概要

 东京大学大学院工学系研究科の柳田刚教授、细见拓郎助教、亀井龙真大学院生、京都大学大学院工学研究科の久保拓也准教授、京都大学薬学研究科の金尾英佑助教らによる研究グループは、きわめて狭いマイクロ空间に対して均一に原子层を堆积する新しい方法を开発しました。
 これまで、微細な構造表面に対して膜厚?膜組成を細やかに制御しながら空間均一的に金属酸化物を堆積させる手法として原子層堆積(ALD 注1)法が広く用いられてきました。しかし、キャピラリーチューブ(注2)のような狭い空間に対しては金属酸化物の前駆体を供給することが難しく、適用に課題がありました。本研究では、狭い空間の両端に大きな圧力差をつけることのできるALD装置を新たに開発することで、長さ1000mm、内径100μm というきわめて細長いキャピラリーチューブの内壁に酸化チタン層を均一に成膜することに成功しました(図1)。
 また、酸化チタンをコーティングしたキャピラリーマイクロチューブは、优れた热的および化学的坚牢性を示し、さまざまな分子混合物を分离精製することが出来る流路(カラム)として适した性能を発挥しました。础尝顿が可能な形状の适用范囲を大幅に広げたという点で本成果は意义深く、今后さまざまな狭窄空间内の表面特性を自在に変调させるための新手法として発展することが期待されます。

図1:狭窄空间内への均一な原子层堆积装置。(きわめて细长いキャピラリーチューブの内壁にも均一な成膜が可能。)

用语解説

(注1)原子层堆积:分子反応を利用することで、金属酸化物や金属の原子层を1层ずつ堆积する手法。
(注2)キャピラリーチューブ:おおむね内径1尘尘以下の毛细管のこと。クロマトグラフィによる分离等に用いられる。

论文情报

掲載誌:ACS Applied Materials and Interfaces
タイトル:
著者:Ryoma Kamei, Takuro Hosomi, Masaki Kanai, Eisuke Kanao, Jiangyang Liu, Tsunaki Takahashi, Wenjun Li, Wataru Tanaka, Kazuki Nagashima, Katsuya Nakano, Koji Otsuka,Takuya Kubo, and Takeshi Yanagida*
顿翱滨:10.1021/补肠蝉补尘颈.3肠01443

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