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論文

Role of UV light illumination and DMF soaking in production of PET ion track membranes

Zhu, Z.; 前川 康成; 越川 博; 鈴木 康之; 米澤 宣行*; 吉田 勝

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 217(3), p.449 - 456, 2004/05

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2003.11.011
 被引用回数：20 パーセンタイル：76.47(Instruments & Instrumentation)

イオン穿孔膜の電子デバイスや分離膜への応用を目的に、イオン穿孔膜微細孔の孔径分布を小さくする(均一な微細孔を作る)ため、イオンビーム照射後のポリエチレンナフタレート(PET)膜への紫外線照射効果、DMF等の有機溶媒への浸蹟効果について検討した。波長が310nm以上の紫外線照射と30分以上のDMF処理を組合せることで、イオンビームダメージ領域のエッチング感度が25倍向上し、孔径が50nm以下の円柱状孔が作製できることを見いだした。

論文

Anisotropically conducting films consisting of sub-micron copper wires in the ion track membranes of poly(ethylene terephthalate)

前川 康成; 越川 博; 吉田 勝

Polymer, 45(7), p.2291 - 2295, 2004/03

https://doi.org/10.1016/j.polymer.2003.11.011
 被引用回数：8 パーセンタイル：28.47(Polymer Science)

現在より10倍の密度で銅細線が存在する異方導電性膜の作製を目的に、ポリエチレンテレフタレート(PET)イオン穿孔膜のサブミクロン以下の微細孔に銅細線を析出させることで銅/PET複合膜を作製し、その異方導電性を調べた。PET膜に$$^{129}$$Xe$$^{23+}$$イオンビームを照射後、NaOH水溶液でエッチングして孔径1.9$$mu$$m及び200nmの円筒形穿孔を作製した。穿孔内に硫酸銅水溶液を用いて電気化学的に銅細線を析出させ、PET/銅複合膜を作製した。直径1.9$$mu$$mの銅細線は波状の凹凸があり、直径200nmの銅細線では滑らかな表面を示した。穿孔膜断面の穿孔壁面より、銅細線は穿孔形状に正確に反映して析出されることが示された。4端子抵抗法により複合膜の抵抗を測定し、膜面に垂直な方向について計算値にほぼ等しい導電性が示され、膜面に平行な方向には導電性がないことで異方導電性が示された。

論文

Ion beam-induced positive imaging of polyimide via two step imidization

前川 康成; 鈴木 康之; 吉田 勝; 前山 勝也*; 米澤 宣行*

Polymer, 44(8), p.2307 - 2312, 2003/04

https://doi.org/10.1016/S0032-3861(03)00051-X
 被引用回数：7 パーセンタイル：28.98(Polymer Science)

重イオンビームの利用により、電子デバイスに使用可能なポリイミドからなるイオン穿孔膜作製を試みた。ポリイミド膜は耐熱性,耐薬品性が低い前駆体であるポリアミド酸膜の熱硬化により得られる。そこで、このポリアミド酸のイミド化率を熱硬化温度によって制御することで、イオンビーム及びエッチングによるパターン形成能の向上を試みた。Kaptonの前駆体膜を用いた場合、イオンビームによるダメージが小さいため、円柱状の貫通孔を形成するのに充分なコントラストが得られなかった。そこで、放射線に対して高い感度を示すスルホニル基を有するポリイミドを合成して、イオン穿孔膜作製を試みた。主鎖にスルホニル基のみを有する場合、ポジ型パターンは得られないのに対し、スルホニル基とメチレン基を含むイミド化率68$$sim$$89%膜で直径0.3$$mu$$mのポジ型のホールパターンが観察された。この結果から、ポジ型パターン形成のためには、主鎖にスルホニル基とメチレン基の両方が必要であることが明らかとなった。スルホニル基は開裂によるラジカル対生成に、メチレン基はポリマー主鎖の連鎖的開裂に必要なラジカル源として作用していると考えられる。

論文

Ion-beam-induced dual-tone imaging of polyimide via two step imidization

鈴木 康之; 前川 康成; 吉田 勝; 前山 勝也*; 米澤 宣行*

Chemistry of Materials, 14(10), p.4186 - 4191, 2002/10

https://doi.org/10.1021/cm020223j
 被引用回数：17 パーセンタイル：53.57(Chemistry, Physical)

重イオンビ-ムの利用により、電子デバイスに使用可能なポリイミドからなるイオン穿孔膜作製を試みた。ポリイミド膜は耐熱性,耐薬品性が低い前駆体であるポリアミド酸膜の熱硬化により得られる。そこで、このポリアミド酸のイミド化率を熱硬化温度によって制御することで、イオンビーム及びエッチングによるパターン形成性の向上を試みた。Kapton前駆体膜を用いると、イミド化温度145$$^{circ}C$$で、膜表面に孔径0.3$$mu$$mのポジパターンが生成するのに対し、150$$^{circ}C$$では、直径1.5$$mu$$m,高さ1$$mu$$mの突起パターンが生成した。ATR-IR法によりイミド化率を正確に制御することで、イミド化率67~83%ではポジパターンが、イミド化率88~94%で、ネガパターンが生じるイメージ反転現象を示すことを明らかとした。イミド化率の違いによるポジ-ネガの反転は、イオンビーム照射により、ポリマー鎖の分解と架橋のわずかな変化によるものであると考えられる。

論文

Growth of fine holes by the chemical etching of fission tracks in polyvinylidene fluoride

古牧 睦英

Nucl.Tracks, 13(1-2), p.33 - 44, 1979/00

酸素雰囲気中で核分裂片照射したポリフッ化ビニリデンフィルムを水酸化ナトリウム溶液でエッチングして孔の拡大をはかり、ガスの流れの測定と電子顕微鏡観察とによって孔径を測定した。半径方向のエッチング速度が極めて小さく、数百$AA$の直径に至るのに数十時間を要する。電顕によると、トラックの長さにそった貫通孔の径はかなり均一であり、またこのことは、ガスの流れの検討から得られたトラック長さにそったエッチング速度と半径方向のそれとの比が大きい結果とよく一致することがわかった。エッチングされて得られたトラックは電顕観察の結果、ある曲がりを持っていることがわかった。これはフィルムのガラス転位温度が低いために、主としてエッチング中の熱運動による変形のためであろうと推定された。水酸化カリウムによるエッチングは、かなりすみやかに孔径を拡大するが、濃度の高いところでは、ある種の析出物のために孔径拡大が、さまたげられることがわかった。

論文

Chemical etching of fission tracks in polyfluoro plastic

古牧 睦英; 辻村 重男

Science, 199(4327), p.421 - 422, 1978/00

https://doi.org/10.1126/science.199.4327.421
 被引用回数：14

熱中性子によって得られたウラン-235の核分裂片を照射したポリフッ化ビニリデン樹脂を、5-10N水酸化ナトリウム水溶液中で、65-85$$^{circ}$$Cでエッチング処理した。酸素雰囲気中で照射した9$$mu$$厚みのフィルムに対する核分裂片トラックのエッチングの結果は、電子顕微鏡によって確認された。

口頭

イオンビーム穿孔を用いた金属ナノニードルの作製

越川 博; 山本 春也; 杉本 雅樹; 喜多村 茜; 澤田 真一; 八巻 徹也

no journal, , 

数百MeVに加速した重イオンを高分子膜に照射し、アルカリ溶液で化学エッチングすると、直径が数十nm以上でさまざまな形状の穿孔を作製できる。本研究では、円すい状に制御した穿孔をテンプレートとして用い、蒸着法と電気メッキ法を組み合わせた新しい手法による金属ナノニードル作製を検討した。330MeVに加速した$$^{40}$$Arイオン(フルエンス: 3.0$$times$$10$$^{8}$$ ions/cm$$^{2}$$)を25$$mu$$m厚のポリイミド(PI)膜に照射した後、60$$^{circ}$$Cの次亜塩素酸ナトリウム(NaClO)溶液で30分エッチングすることにより表面直径500nmの円すい状穿孔を得た。その後、穿孔の内壁に金薄膜をスパッタ蒸着し、これを電極としてpH1に調整した1M硫酸銅水溶液を電解液として銅メッキを施した。NaClO溶液でPIテンプレートを溶解、除去し、走査型電子顕微鏡(SEM)により表面を観察したところ、銅基板上に直径500nm、高さ1.2$$mu$$mの銅ナノニードルを作製することができた。

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