【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.23】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23NU0270
利用課題名 / Title
液体キセノンによる暗黒物質探索のための薄膜電極開発
利用した実施機関 / Support Institute
名古屋大学 / Nagoya 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
蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,スパッタリング/ Sputtering,膜加工・エッチング/ Film processing/etching,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,原子薄膜/ Atomic thin film
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)
身内 賢太朗
所属名 / Affiliation
神戸大学大学院理学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
小林雅俊,島田大輝,風間慎吾,伊藤好孝
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
本田杏奈
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NU-205：3元マグネトロンスパッタ装置
NU-260：マスクレス露光装置
NU-224：電子ビーム蒸着装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
宇宙暗黒物質の探索実験のための技術開発として、マイクロストリップ電極を用いた実験を行う。高電場生成のためにはマイクロメートル単位の正確な電極パターンを必要とすることから、本事業のフォトリソグラフィー技術によって5mm厚のガラス板に電極を成形する。その後作成した電極を小型キセノン検出器に導入、電離信号などの観測を行う。
実験 / Experimental
本事業の支援によるスパッタリング装置、露光装置、EB蒸着装置や現像・エッチング技術により、5-10um幅の細線による電極の作成に取り組んだ（図１）。ガラス基板の両面に対して電極の作成を行うため、表側はエッチング法、裏側はリフトオフ法と異なる二つの手法をもちいることとした。
結果と考察 / Results and Discussion
上記の実験を行なった結果、エッチング法を用いた表側に関して5umの電極パターンの作成に成功した（図２上 anode側）。一方裏側に関してはリフトオフの際に一部パターンが断線するなどの問題が見られた（図２下 back側）。今後の取り組みとして、膜厚や電極幅の調整・基盤の厚みなどの条件を変えた際の安定性を調べるとともに、両面をエッチング法で作成することができるよう手順の改善を行なっていく。安定した電極を作成することが出来次第、キセノン装置でのテストを行う。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１ 作成するパターン電極のイメージ図
図２ 実際に作成したパターンの拡大図。アノード面(表側)は比較的良好に作成できたが、カソード面(裏側)には一部欠けが見られる。
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本実験を遂行するにあたり、名古屋大学未来材料・システム研究所、加藤研究室の先生方に多くのご支援をいただきました。謹んで御礼申し上げます。
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.
- 島田大輝, 伊藤好孝, 風間慎吾, 小林雅俊, A. Breskin, G. Martinez Lema、"マイクロストリップ電極を用いた一相式液体キセノンTPCの開発"、日本物理学会2024年度春季大会(オンライン)、2024年３月18ー21日
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