金薄膜自己組織化過程のIn-situ SEM観察

摘要

光の波長（約300nm～800nm）程度の大きさの金属微細構造を材料表面に大量に作製すると，表面に特異な光学特性を持つ光機能表面を実現することができる．さらに金属微細構造を積層·分散などにより三次元化すると，光メタマテリアルと呼ばれる，特異な光学特性を持つ人工物質を実現することができる．その特異な光学特性として，負の屈折率や高屈折率，屈折率ゼロおよび高吸収率などが挙げられる．この光メタマテリアルの応用として，光の回折限界を超えてものを見ることができるスーパーレンズや,透明マントで知られる光学迷彩，太陽光発電の高効率化，光ファイバー通信の高効率化，バイオセンサーなどが期待されている．そこで本研究では，光メタマテリアルの実用化のため，サブミクロンオーダーの金属微細構造を効率的に作製する方法を検討している．具体的には，超微細塑性加工と熱処理による金属の自己組織化（自己凝集）を組み合わせた方法によって，数百ナノメートルの大きさの金属ナノドットアレイを効率的に作製する方法を提案している．本論文では，自己組織化過程をIn-situ SEM観察することにより，自己組織化のモデルの検討を行う．また，超微細加工が及ぼす自己組織化後の形状についても検討する．