超臨界流体を用いた極微細孔構造体への金属充塡技術

摘要

ナノレべルの極微細孔に金属を充塡した構造は，フオトニックデバイス，多孔触媒，ナノパターンドメディア，あるいは将来の極微細集積回路配線， さらには複雑な3次元構造を有するMEMSなど，今後のナノテクノロジー応用には欠かせないものである．筆者はこのような構造の作製に超臨界流体を利用することを着想し，研究をすすめてきた．超臨界流体は，物質がその熱力学的臨界点を超えて気体とも液体ともつかない均一相の流体となった状態を指す． 例として図1にCO_2の状態図を示すが，CO_2の臨界点は7.3MPa, 31°Cであるのでその温度·圧力以上の状態が超臨界流体である．表1に示すとおり，超臨界流体は密度，拡散係数，粘度などが気体と液体の中間の値をとる．さらに表面張力がゼロであり溶媒としても作用する． 特に超臨界CO_2は，安全でリサイクル可能 な流体として，食品関係（カフェイン·香料抽出など）や臨界点乾燥法などですでにL業的に用いられている．