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.

我们使用形状记忆合金创建了“主动应变控制基板”，可以以所需的方向和幅度向各种薄膜材料动态施加“变形应力（应变）”，并将其与薄膜器件集成。今年的目的是验证“应变”对器件特性的影响，并获得有关高性能薄膜器件开发的基础知识。虽然我们继续研究“在形状记忆合金薄板上形成Si晶体膜和评估粘附性”，但由于低加速度FE-SEM，我们无法形成具有良好粘附性的Si晶体膜。观察形成的Si薄膜很明显，结合使用AsB图像可以定量分析Si中的应变分布，此外，AsB图像可用于形状记忆合金内部结构的广域观察和分析，特别是马氏体孪晶缺陷和变体。新的认识表明这可能是一种有效的方法。因此，原计划的Si/SiO_2/形状记忆合金/SiO_2/Si。尽管我们还无法原型设计并评估基于分层薄膜的主动应变控制基板结构的特性，但我们将继续开发 1) 通过溅射、结晶和记忆热处理形成形状记忆合金的薄膜，2) 图案化合金薄膜（Lift-off法）、3）Si基板加工（各向异性蚀刻）、4）Au电极形成、5）Si薄膜形成等将继续研究。