液体への直接蒸着有機膜の機械的特性の研究

直接沉积到液体中的有机薄膜的机械性能研究

• 批准号: 09J10021
• 负责人: NGUYEN BinhKhiem (2010)
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J10021/
• 关键词: MEMS; パリレン; 真空蒸着; ポリマー; 多孔質; 薄膜; 表面; 膜応力; カプセル化

蒸着中の膜による張力と膜厚を計測し、Parylene-on-Liquid-Deposition(POLD)の膜応力を計算した。前年度の観測結果では、多孔質性層の厚さが1.6μmである。多孔質性層が形成する間、膜応力が上昇する。膜厚が多孔質性層の厚さを越えると膜応力が減少する。前年度の結果、多孔質性層には収縮性応力が生じるが、非多孔質性層には膨張性応力が生じるということと一致する。蒸着プロセスの物理的パラメーターであるダイマー昇華温度、ダイマー熱分解温度、成膜圧力などを変えることにより、成膜中でのモノマーガスの分子の運搬量や拡散速度を変化させ、パリレン膜のナノスケール構造へ影響を与えた。その影響を多孔性層の厚さ、表面粗さ、表面形状特徴、表面疎水性などで評価した。多孔質性層の厚さ、表面の微細形状と寸法は液体の種類によって変わり、さらに、表面の親水性・疎水性も、用いた液体から影響を受けることが分かった。液体の種類と成分によるパリレン多孔性層の表面修飾方法を調べた。液体の種類を変えると多孔性層の構造が変わることが分かった。画像分析で表面の幾何学的な特徴を計算できるので、ナノスケール表面構造の違いを定量的に評価できた。また、染料Nile Red、Carbon Nano Tube (CNT)、マイクロビーズ等が混ざった液体にパリレン成膜すると、蛍光を発するパリレン膜やCNTとビーズで表面修飾したパリレン膜ができた。ポリマー化反応を抑制する液体を用いて蒸着と同時にパリレンパターニングすることができた。FeやNiなど固体表面で成膜する場合、パターニングできるパリレンの厚さは数百nmまでである。Feイオンを含むイオン性液体でのPOLDでは、1μm以上厚いパリレン膜をパターニングできると分かった。そして、液体によるパリレン表面パターニング方法と成膜と同時にパリレン膜のパターニング方法によるPOLDパリレンのマイクロ・ナノデバイスの基本的な形成方法を提案した。以上の研究成果を第24回微小電気機械システム国際会議MEMS2011で発表し、学術雑誌に投稿した。

测量了蒸气中膜的张力和膜厚度，并计算了液体液体沉积（POLD）膜应力。根据上一年的观察结果，多孔层的厚度为1.6μm。在形成多孔层时，膜应力增加。如果膜厚度超过多孔层的厚度，则膜应力减小。由于上一个财政年度，多孔分层层具有相反的应力，但非孔层具有膨胀的应力。通过改变调光器的升华温度，调光的热分解温度，膜压力等，这是蒸气过程的物理参数，膜中单体气体的运输速率和扩散速度被改变，并且会改变平行胶片。对多孔层，表面粗糙度，表面形状特征，表面疏水性等的厚度进行了影响。发现多孔层的厚度，表面的细小和尺寸因液体的类型而变化，并且发现表面亲水性和疏水性能受到所用液体的影响。通过液体和成分的类型检查了副层多孔层的表面修饰方法。发现改变液体的类型会改变多孔层的结构。由于图像分析可以计算表面的几何特征，因此对纳米级表面结构的差异进行了定量评估。另外，当含有染料尼罗河的液体，碳纳米管（CNT），微珠等时，帕林膜，发射荧光的帕林膜以及带有珠子的表面上的帕拉琳膜。与使用抑制聚合反应的液体固定的同时，平行模式可以同时进行。当在诸如Fe或ni之类的固体表面形成时，可以放置的par的厚度最大为几百nm。已经发现，含有Fe离子的离子液体中的pold可以用1μm或以上的厚的paraline膜形成图案。然后，我们提出了一种基本方法，与帕拉利烯膜的paralene膜与帕拉利烯表面构图方法同时，通过液体和帕林膜的形成，在palliine中形成微纳米动物。上述研究结果在第24届小型电动机系统会议MEMS2011上宣布，并发布到了学术杂志上。

项目成果

Micro bead type temperature sensor with ratiometric fluorescence dyes encapsulated by Parylene

• DOI: 10.1109/memsys.2011.5734578
• 发表时间: 2011-03
• 期刊: 2011 IEEE 24th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems
• 作者: H. Aoki;T. Kan;N. Binh-Khiem;K. Matsumoto;I. Shimoyama

Tensile Film Stress of Parylene Deposited on Liquid

• DOI: 10.1021/la102790w
• 发表时间: 2010-12-21
• 期刊: LANGMUIR
• 影响因子: 3.9
• 作者: Binh-Khiem, Nguyen;Matsumoto, Kiyoshi;Shimoyama, Isao
• 通讯作者: Shimoyama, Isao

PoLD (Parylene-on-Liquid) process encapsulation

PoLD（液体聚对二甲苯）工艺封装

• 发表时间: 2010
• 作者: I.Shimoyama;N.Binh-Khiem
• 通讯作者: N.Binh-Khiem

液体への直接蒸着パリレン膜の応力計測

直接沉积在液体中的聚对二甲苯薄膜的应力测量

• 发表时间: 2010
• 作者: グェンビンキェム;松本潔;下山勲
• 通讯作者: 下山勲

Triaxial force measurement cantilever by sidewall-doping with rapid thermal diffusion

快速热扩散侧壁掺杂三轴力测量悬臂梁

• 发表时间: 2010
• 作者: Yuichiro Aoyama;Nguyen Binh-Khiem;Kentaro Noda;Yusuke Takei;Tetsuo Kan;Eiji Iwase;Kiyoshi Matsumoto;Isao Shimoyama
• 通讯作者: Isao Shimoyama