【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.04.24】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22UT1141

利用課題名 / Title

(NH₄)_xWO₃ナノワイヤを用いたアセトンセンシングデバイスの作製

利用した実施機関 / Support Institute

東京大学 / Tokyo 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）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）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

キーワード / Keywords

電子顕微鏡/Electron microscopy,リソグラフィ/Lithography,スパッタリング/Sputtering,IoTセンサ,ナノワイヤー・ナノファイバー

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)

内田 建

所属名 / Affiliation

東京大学

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

成田雄紀

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

水島彩子

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

UT-503：超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
UT-855：高精細電子顕微鏡

報告書データ / Report

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

UT-503: WO₃ナノワイヤを用いたアセトンセンシングデバイスを作製するため，リソグラフィを行った．WO₃ナノワイヤの両端に電極を作製できるよう露光を行った．UT-704: WO₃ナノワイヤを用いたデバイスを作製するため，リソグラフィ済の基板上にタングステンの成膜を行った．UT-855: WO₃ナノワイヤのSEM観察を行った．ナノワイヤの形状の観察を行った

実験 / Experimental

UT-503: 事前に露光位置を指定するファイルを用意した．使用する基板情報の登録とアライメントを行った後に，レジストを塗布済みの基板を搬送し露光を行った. 使用したレジストはOAPとZEP520A-7であり，ポジ型レジストを使用したため露光した箇所は後に電極位置となる．UT-704: チャンバー内に基板をセットし，真空引きを行った後スパッタ成膜を行い，タングステン電極を作製した．UT-855: ナノワイヤが分散された基板をSEM内に搬送．加速電圧などの観察条件を調整し，ナノワイヤの観察を行った．

結果と考察 / Results and Discussion

UT-503: ナノワイヤの両端位置が露光されており，意図した場所に露光を行うことに成功した．露光位置同士の間隔，すなわち電極間距離は2.5µmであり，意図した距離間隔で露光を行うことに成功した．アライメント条件の最適化に苦労したが，うまく露光に成功したといえる．UT-704: タングステンを成膜したのちにリフトオフを行った．ナノワイヤの両端のみにタングステン電極が作製されており成膜・リフトオフに成功した．スパッタ成膜により作製した電極間の距離は2.5µmであり，意図した距離間隔でのスパッタ成膜がされていた．UT-855: ナノワイヤが相当数観察された．長さは約3µmから10μm，太さは約50nmから150nmであった．ナノワイヤの表面形状は，長さが比較的短いものはなめらかであったのに対し，比較的長いものは表面から枝が生長しているものが多く観察された．図1に，ナノワイヤのSEM像を示した．

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1 ナノワイヤのSEM像

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.

1. 成田雄紀，田中貴久，内田建，「水熱合成(NH4)xWO3を用いた低消費エネルギーアセトンセンサ」，第83回応用物理学会秋季学術講演会（2022ハイブリッド開催，東北大学），9.2 ナノ粒子・ナノワイヤ・ナノシート，23p-B101-4, 2022年9月23日．
2. Y. Narita, T. Tanaka, K. Uchida, “Low-resistance (NH4)xWO3 Nanowire Sensors for Acetone Recognition Operating at Low Voltage with Low Power Consumption”, 7th IEEE Electron Device Technology and Manufacturing (EDTM) Conference 2023, Seoul, Republic of Korea, Mar. 8, 2023

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