【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.29】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22NU0201
利用課題名 / Title
半導体フォトカソードへの微細加工に関する研究
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
化合物半導体,プラズマエッチング,膜加工・エッチング/Film processing and Etching
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)
小泉 淳
所属名 / Affiliation
株式会社 Photo electron Soul
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
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
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
電子ビームの輝度は、電子顕微鏡の分野で頻繁に利用される電子銃性能評価指数である。輝度を決める要素のひとつに電子源のサイズがある。ビーム電流が同じであれば、電子源サイズを小さくすることで高輝度化が可能となる。今回、名古屋大学ベンチャー・ビジネス・ラボラトリーの施設を利用して、GaN系フォトカソード半導体に対してドライエッチングによる加工を行い、10 µmサイズのライン＆スペースでパターニングされた半導体フォトカソードが得られた。
実験 / Experimental
サファイア基板上に成長したGaN系フォトカソード試料にフォトレジストを塗布し、マスクレス露光装置を用いてフォトカソードとして機能させる部分が残るように露光し、現像を行った。現像した試料を名古屋大学ベンチャー・ビジネス・ラボラトリーに持ち込み、ICPドライエッチング装置を用いて、不要部分に対してドライエッチングを施した。エッチングガスには、塩素ガスを用いた。加工後のパターンは、自社にてデジタルマイクロスコープによる観察を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
マスクレス露光装置により露光・現像したレジストパターンに対してICPドライエッチングを施し、フォトレジストを剥離した半導体フォトカソードの光学顕微鏡写真をFig. 1に示す。露光条件の影響により、若干太くなっているものの、10 µmサイズのライン＆スペースで、GaN系フォトカソードをパターニングすることができた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1: Microscopic image of line & space patterned photocathode after dry etching and photoresist removal.
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)
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Tomohiro Nishitani, Scanning electron microscope imaging by selective e-beaming using photoelectron beams from semiconductor photocathodes, Journal of Vacuum Science & Technology B, 40, (2022).
DOI: 10.1116/6.0002111
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Daiki Sato, Time response measurement of pulsed electron beam from InGaN photocathode, Journal of Vacuum Science & Technology B, 40, (2022).
DOI: 10.1116/6.0002122
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Atsushi Koizumi, Dependence of electron emission current density on excitation power density from Cs/O-activated negative electron affinity InGaN photocathode, Journal of Vacuum Science & Technology B, 40, (2022).
DOI: 10.1116/6.0002124
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