イオンマイクロビームによるPTFE表面の三次元構造変化

Morphological change of PTFE surface using ion micro beam irradiation

喜多村 茜; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 神谷 富裕; 小林 知洋*

Kitamura, Akane; Sato, Takahiro; Koka, Masashi; Kamiya, Tomihiro; Kobayashi, Tomohiro*

フッ素系樹脂ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の微細加工において、これまで表面の掘削はシンクロトロン光や集束イオンビーム加工観察装置により実現されているものの、表面に同材料(PTFE)の三次元構造体を単独で作製する手法は未だ報告されていない。本発表ではイオンマイクロビームがその実現に有用であることを、実例を示しながら報告する。われわれは直径1mに集束させた3MeVのプロトンビーム(原子力機構・高崎量子応用研究所のイオン照射施設TIARAにおけるシングルエンド加速器とイオンマイクロビーム形成装置を使用)を、電流値200pAでPTFEに照射すると、照射部分のみが試料の内部から隆起することを見いだした。この表面隆起のメカニズムは、試料に入射したイオンが内部で分解ガスを発生させ、このガスが高温で軟化したビーム軌跡部分を押し上げるようにして脱気した結果として説明できることを示す。また作製できる形状の実例として、試料の厚みの違いを利用した丸みの異なる円状隆起構造体や、円筒構造,円錐構造を示すことで、イオンマイクロビームがPTFE表面に一体型の微細構造体を作製できる新しい技術であることを報告する。

no abstracts in English