【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.05.25】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22UT1046
利用課題名 / Title
金属-絶縁体-金属構造波長選択赤外線放射体によるインク保湿剤の定着に関する研究
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学
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）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
赤外線放射体,リソグラフィ/Lithography,スパッタリング/Sputtering,EB,高品質プロセス材料/ High quality process materials
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)
石 原光希
所属名 / Affiliation
東京工業大学
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
吉岡駿
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）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
UT-711：LL式高密度汎用スパッタリング装置(2019)
UT-500：高速大面積電子線描画装置
UT-704：高密度汎用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)
紙などの機材にインクを定着させる際にインク保湿剤を乾燥させている。このインク保湿剤の吸収スペクトルに対応した放射率を持つ構造を作製することでインク定着の際の消費電力の低減を研究の目的とした。特定の波長において100％近い放射率を持ち、それ以外の波長帯では放射率が大きく下がる波長選択性をもつ金属絶縁体金属構造(MIM構造)を作製し赤外線放射体として利用しインク保湿剤の乾燥を行った。
実験 / Experimental
MIM構造の作製のためSiウエハにAu,接着用Cr,Al2O3をスパッタ装置CFS-4ES,CFS-4EP-LLを用いて製膜する。その後スピンコーターを用いてZEP-520A-7をサンプル上に塗布し電子線描画装置F5112で正方形の形に露光する。現像したのち接着用Cr,Auをスパッタし,リフトオフすることで絶縁体Al2O3上に島状のAuを製作する。作製したMIM構造の反射率を測定し狙った波長選択制を持つか確認し、赤外線放射体として500℃まで加熱し,インク保湿剤を乾燥させる。
結果と考察 / Results and Discussion
狙った大きさの島状金属をもつMIM構造の作製に成功した。また狙った波長域において赤外線吸収率が90％近くまですることが確認できた。作製したMIM構造を加熱しインク保湿剤を一定の速度で乾燥させることが出来た。ただし目標とした500℃まで加熱することが出来ず350℃まで上昇させた際に構造にひび割れが見られた。使用する材料や作製方法を変更し耐熱性を上昇させることが今後の課題となる。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
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