【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.31】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24BA0018
利用課題名 / Title
プローブ顕微鏡や光学手法を用いた先端的計測実現へ向けた試料作製
利用した実施機関 / Support Institute
筑波大学 / Tsukuba Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
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）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
光デバイス/ Optical Device,リソグラフィ/ Lithography,エレクトロデバイス/ Electronic device,走査プローブ顕微鏡/ Scanning probe microscope,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,光リソグラフィ/ Photolithgraphy
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)
茂木 裕幸
所属名 / Affiliation
筑波大学数理物質系
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
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
BA-009：パターン投影リソグラフィシステム
BA-012：反応性イオンエッチング装置
BA-011：微細パターン形成装置群（スピンコーター、マスクアライナー）
BA-002：スパッタリング装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
本研究では、プローブ顕微鏡や光学手法を用いて先端的計測を実現するために、リソグラフィやエッチング技術を用いて微細パターンを作製した後、当研究室において層状物質を加工面に転写することで試料作製を行った。
実験 / Experimental
今年度は、フォトリソグラフィとRIEエッチングを用いて、SiO2/Si基板上の大きさ数um程度の領域をエッチングすることで穴あき構造を作製した。その上面に金をスパッタ蒸着した後、当研究室において単層MoS2を転写することで、フリースタンディング状態の単層MoS2を形成した。
結果と考察 / Results and Discussion
単層MoS2下の閉空間に閉じ込められる空気量が転写時もしくは転写後の操作により増減し、図1のAFM形状像に示すように、湾曲した形状や平坦な形状等のバリエーションを示した。特に湾曲した形状では試料内の歪み分布が生じ、蛍光スペクトルの強度やエネルギー分布が存在することが分かった(図2)。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 (左)フリースタンディング単層MoS2のAFM形状像、(右)パターン中央部における縦・横方向のラインプロファイル
図2 (左)光学顕微鏡像と蛍光スペクトル取得位置、(右)各位置で得られた蛍光スペクトル
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