【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.08】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NM0001
利用課題名 / Title
カーボンナノチューブを用いたNOxガスセンサ応用に関する研究
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials
キーワード / Keywords
ナノカーボン/ Nano carbon,表面・界面・粒界制御/ Surface/interface/grain boundary control,ナノ粒子/ Nanoparticles,ナノチューブ/ Nanotube,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,膜加工・エッチング/ Film processing/etching
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
伊東 博克
所属名 / Affiliation
東京理科大学 理学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
村山 真理子
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
吉田 美沙
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NM-660：マスクレス露光装置 [MLA150]
NM-609：電子銃型蒸着装置 [ADS-E86]
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
カーボンナノチューブ(CNT)を応用した二酸化窒素(NO2)ガスセンサの作成のために、くし幅とくし間隔が1 μm程度の微細なくし形電極が必要である。このような微細なくし形電極を用いることで、CNT一本の幅で電極間を架橋させることができる。これにより、低抵抗で高感度なNO2ガスセンサの作成につながると考えている。このような小型なNO2ガスセンサは現在使用されている大きく重いガスセンサと比較して、持ち運びが可能であるため、移動をしながらの柔軟な測定が可能になる。また、小型であることから測定点を増やすことが容易にもなる。その結果、より詳細な大気状態の把握につながり、NO2ガスによる大気汚染に対してさらなる効果的な対策が講じられることが期待できる。
実験 / Experimental
Siウエハー上に電子銃型蒸着装置（NM-609）によりチタン、金の順番で成膜を行った。SIウエハーには、絶縁のためのSiO2膜を付けた。チタンの厚みは10 nm、金の厚み は100 nmである。酸化被膜を付け、チタンと金を成膜したSiウエハに対し て、HMDSとレジストをそれぞれスピンコーターを用いて塗布した。その後、マスクレス露光装置（MLA-150）を用いてリソグラフィを行い、金とチタンをそれぞ れAURUMとKSMFでエッチングすることにより、くし形電極を作成した。エッチン グ後の電極に対して、電極が適切にエッチングがされているかどうか判断するためにテスターで導通箇所を確認した。
結果と考察 / Results and Discussion
本実験で作成されたくし形電極は、電極の相対する電極同士では絶縁され、片側それぞれのくし形電極の電極内では導通が確認された。また、電極の形状について、くし幅(L)とくし歯間隔(S)がともに5 μm の電極であれば、くし幅は5 μm±10 %の値に収まっており十分な精度で作成された。しかし、L/S=5 um/2umまで微細に設計してしまうと、電極は正常に作成出来ずに2つの電極間で導通してしまった。(図１)
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
導通していたL/S=5 um/2 umのくし形電極の拡大図
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件