課題番号 ：S-19-JI-0022
利用形態 ：技術代行
利用課題名（日本語） ：ミスト化学気相成長法を用いたナノ材料の創成支援と評価
Program Title (English) ：The fabrication support and the evaluation of physical properties for the nano materials using a mist chemical vapor deposition method
利用者名（日本語） ：仲林 裕司1), 山田 悟2)
Username (English) ：Y. Nakabayashi1), S. Yamada2)
所属名（日本語） ：1) 北陸先端科学技術大学院大学　ナノマテリアルテクノロジーセンター
　2) 石川工業高等専門学校　電気工学科
Affiliation (English) ：1) Center for Nano Materials and Technology, Japan Advanced Institute Science and Technology , 2) National Institute Technology, Ishikawa college.

１．概要（Summary ）
ミスト化学気相成長(Mist CVD)法(1は，大気圧製膜手法のひとつであり高品質な金属酸化物(1の製膜手法として注目されている．しかしながら、これまで貴金属元素を用いた報告例は少なく、応用例がほとんど報告されていない．
本件では，Mist CVD法を用いた銀粒子の調製条件の検討を行い，基礎物性の評価を実施した．
２．実験（Experimental）
　走査型Mist CVD成膜装置はJAISTの工作設備を用いて試作開発された．図1に成膜装置の模式図を示す．有機銀化合物を含む前駆体溶液は超音波振動子を用いてミスト化され，窒素ガスによって成膜ノズルへ搬送される．加熱ヒーターを内蔵する走査スキャナーには基板が設置されており，成膜ノズルからミストが噴霧されることで基板上に銀粒子を直接形成することができる．実験では，15 mm/minのスキャン速度で走査しながらミストを吹き付けて銀微粒子を作製した

図1:走査型Mist CVD成膜装置
３．結果と考察（Results and Discussion）
　粒子は，組成分析の結果から多結晶構造を有する金属銀であることが示唆された．更に粒子は，サブミクロン以下の粒子が形成されていることが電子顕微鏡像から明らかとなった．
　作製した銀粒子は表面増強ラマン分光(SERS)法(2で用いられる表面プラズモン現象を発現するためのSERS基板として応用を試みた．その結果，色素化合物Rhodamine6G(R6G)を用いたSERSスペクトルは10-8 Mまで検出された．これは通常のラマン散乱分光では検出不能なR6G濃度であり，ミストCVD法で作製した銀粒子はSERSに適用可能であることを実証した．

図2：R6G濃度別のSERSスペクトル
４．その他・特記事項（Others）
1) T. Kawaharamura, and S. Fujita, Phys. Status Solidi C 5, 3138 (2008). 2) M. Moskovits, Rev. Mod. Phys. 57, 783 (1985).
５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
Y. Nakabayashi, R. Suzuki, and S. Yamada, 第29回日本MRS年次大会, 令和元年