マイクロカンティレバーを用いた超高感度熱流束測定法の開発と薄膜蒸着過程への応用

微悬臂梁超灵敏热通量测量方法的开发及其在薄膜沉积过程中的应用

• 批准号: 09650228
• 负责人: 井上 剛良
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Tokyo Institute 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09650228/
• 关键词: マイクロカンティレバー; 温度センサー; 熱流速センサー; 蒸着; 薄膜; 測定法; マイクロカンティレバ-; 熱流束センサー

近年の半導体産業における加工技術の目覚ましい進歩により、マイクロからナノスケールの加工が可能となり、これに伴って微小スケールにおける温度分布等の熱流体場の測定が重要となってきている。本研究では原子間力顕微鏡(AFM)に用いられる微小なマイクロカンティレバーをセンサープローブとし、このカンティレバーのたわみを光てこ法や抵抗変化を用いて検出することにより、高感度、高空間分解能で応答速度の速い温度・熱流束測定法を開発し、これを真空蒸着過程へ適用することにより金属分子線の熱流束や分子線強度の測定を行い、分子線強度が凝縮係数に及ぼす影響を明らかにすることを目的としている。本年度は,AFMのマイクロカンティレバーを利用したバイマテリアルマイクロカンティレバーおよび圧電性結晶からなるピエゾレジスティブレバーを用いて温度や熱流束の計測を行った。1. バイマテリアルカンティレバーを用いた計測システムの分解能は10^<-3>K、1μW、時定数は10msec程度であることを示した。2. ピエゾレジスティブレバーを用いることにより光てこ方式に較べて格段にシンプルな微小温度計測システムを構築することが可能であることを示した。この場合の計測システムの分解能もやはり10^<-3>K、1μW、時定数は10msec程度であることを示した。3. 噴流の質量流速によりピエゾレジスティブレバーが撓むことを確認し、この効果を用いて噴流の速度分布を測定できることがわかった。今後は、ピエゾレジステイブレバーに金属薄膜を蒸着することによりバイマテリアル効果を付加することにより、より高感度な熱流速計測を行う予定である。

半导体行业的加工技术的最新进步使得将微观加工到纳米级成为可能，因此，测量热流体场（例如显微镜的温度分布）已经变得很重要。在这项研究中，在原子力显微镜（AFM）中使用的微型抗体用作传感器探针，并通过检测使用光杆和电阻变化的悬臂的偏转，我们开发了一种温度和热量测量方法，具有高敏感性，高空间分辨率，高空间分辨率，并将其应用于真空效果，我们可以将其应用于真空效果，我们将其置于真空效果上，我们可以将其应用于真空效果。梁，并阐明分子束强度对冷凝系数的影响。今年，使用AFM微型抗体和由压电晶体制成的压电杠杆测量温度和热通量。 1。证明使用双材料悬臂的测量系统的分辨率为10^<-3> K，1μW，时间常数约为10msec。 2。已经表明，使用压电电阻杆可以使构造比轻杆系统更简单的微型摩擦测量系统。结果表明，在这种情况下，测量系统的分辨率也为10^<-3> K，1μW，时间常数约为10msec。 3。已经证实，由于射流的质量流速度，压电电阻杆弯曲弯曲，发现该作用可用于测量射流的速度分布。将来，我们计划通过将金属薄膜沉积在Piezoresististave杠杆上来进行更灵敏的热流速度测量。