原子間力顕微鏡を用いたMEMSスイッチにおけるスティクションに関する研究(第5報)：スティクション防止膜の表面粗さが付着力および接触抵抗に及ぼす影響

摘要

筆者らは前報までに，電子共役系分子によって組成される導電性機能を有した疎水性の自己組織化単分子膜(self-assembled monolayer, SAM) を用いることで，導電性を確保しながら毛管力の発生およびコンタミネーションの堆積を防ぐことができ，MEMSスイッチのスティクション防止膜として有効であることを示した．一方で，MEMSスイッチは電極の接触面積や接触荷重が極めて小さいため，付着力や接触抵抗はそれら薄膜の表面微小形状に大きく依存すると考えられるが，その点についてはあまり議論がなされていない．本研究では，表面粗さの異なる金薄膜試料上に導電性SAMを堆積した試料を作製し，原子間力顕微鏡 (atomic force microscope, AFM) を用いた湿度環境下での付着力測定，および導電性AFMプローブを用いた低荷重領域における接触抵抗測定を行い，スティクション防止膜の表面微小形状が付着力および接触抵抗に及ぼす影響を調査する．