【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.09】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22HK0005

利用課題名 / Title

光誘起ソフトイオン化基板の創製

利用した実施機関 / Support Institute

北海道大学 / Hokkaido Univ.

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）-

【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）-

キーワード / Keywords

プラズモニクス、質量分析,蒸着・成膜/Evaporation and Deposition,ALD,PVD,スパッタリング/Sputtering,成形/Molding,リソグラフィ/Lithography,EB,膜加工・エッチング/Film processing and Etching,電子顕微鏡/Electron microscopy,電子分光,フォトニクス/ Photonics,表面・界面・粒界制御/ Surface/interface/grain boundary control

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)

大須賀 潤一

所属名 / Affiliation

大阪大学、日本電子

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

古谷浩志

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

松尾保孝

利用形態 / Support Type

（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）,技術代行/Technology Substitution

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

HK-620：ICP高密度プラズマエッチング装置（フッ素）
HK-621：反応性イオンエッチング装置
HK-624：シリコン深掘りエッチング装置
HK-625：高分解能電界放射型走査型電子顕微鏡
HK-602：超高精度電子ビーム描画装置(125kV)

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

質量分析におけるレーザー脱離ソフトイオン化法はマトリックスを用いることが一般的に行われている。本研究では、マトリックスフリーの質量分析を目指し、表面の微細構造と貴金属による光アンテナ効果による全く新しいレーザー誘起ソフトイオン化基板の開発を目指した。

実験 / Experimental

シリコン基板上の1.2mm角の領域に、電子線リソグラフィーとドライエッチング、スパッタ等を用いて直径数100nm、高さ100nm程度のピラー構造を作製した。また、ピラー構造先端に金ナノ構造や、金ナノ構造と誘電体が積層した構造を作製した。その後、パターン上にグリシン溶液を滴下し、レーザー脱離ソフトイオン化質量分析装置（MALDI)にて、イオン化状態についての分析を行った。

結果と考察 / Results and Discussion

シリコン基板上では、非常に高いレーザー照射光強度でもグリシンのイオン化はほとんど生じなかった。一方、ピラー化したシリコン基板ではイオン化したグリシン分子が測定された。また、先端に金ナノ構造が配置された基盤では、さらに低いレーザー照射で、より多くのグリシンイオン化が測定できた。今後は、イオン化効率の向上のメカニズムについて検討を行う。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

SEM image of the fabricated structure. (Au on Si nano pillars)

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

なし。

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