【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.22】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23NU0067
利用課題名 / Title
Bicrystalの単一粒界を利用したエレクトロマイグレーションによる金属ナノギャップ形成のその場観察
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
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）計測・分析/Advanced Characterization（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
超高圧電子顕微鏡、ナノギャップ、bicrystal,電子顕微鏡/ Electronic microscope,高品質プロセス材料/技術/ High quality process materials/technique
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)
木村 康裕
所属名 / Affiliation
名古屋大学大学院工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
信岡 友
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
樋口公孝
利用形態 / Support Type
（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NU-101：反応科学超高圧走査透過電子顕微鏡システム
NU-105：バイオ/無機材料用高速FIB-SEMシステム
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ナノギャップは，極狭空隙間を利用した次世代センシングデバイスである．一般的なナノギャップ作製手法に電子線リソグラフィがあるが，高い作製再現性が得られる反面コストの悪化が懸念されるため，ナノギャップの産業普及のためには新たな作製手法の開発が急務である． 今回，エレクトロマイグレーションと呼ばれる電場下での原子拡散現象を利用したナノギャップ作製の原理解明を目指し，2つの単結晶が接合されたbicrystal Au試料に対して通電が可能な透過型電子顕微鏡（TEM）ホルダを用いて結晶組織分析を行い，ナノギャップ形成のその場観察を試みるための予備成果を得た．
実験 / Experimental
【利用した主な装置】 ・反応科学超高圧電子顕微鏡(JEM-1000K RS) ・バイオ/無機材料用高速FIB-SEMシステム ETHOS NX5000 【実験方法】 ナノギャップ作製の元素には化学的安定性の観点からAuを用いた．ETHOS NX5000を利用して，通電可能なTEM専用チップにbicrystal Au試料を設置した．その後，JEM-1000K RSによって結晶組織観察を行った．
結果と考察 / Results and Discussion
Figs. 1(a)および(b)にbicrystal Au試料のTEM像を示す．またFigs. 2(a)および(b)に，Fig. 1(b)で示される分断箇所から見て左、右の試料に対して取得した制限視野電子線回折(SAED)パターンをそれぞれ示す。今回作製したAu試料が確かに2つの単結晶からなるbicrystalであることを確認し，その場観察に資するFIB-SEMシステムによる試料作製の有効性を確認した．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig.1 TEM bright field images of (a) whole area and (b) magnification around gap in Au film.
Fig.2 SAED patterns obtained at (a) left and (b) right area across the gap shown in Fig. 1(b).
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
・JSPS科学研究費基盤研究(B) 23H01300
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