実験室 [TOP]
- 実験室A：薄膜作製室 （室内レイアウト）
- 実験室B：材料評価室 （室内レイアウト）
- 実験室C：クリーンルーム （室内レイアウト）
研究対象となる薄膜材料を作製するための実験室です．
この部屋には，6台の自作スパッタリング装置と，反応性スパッタリング装置および真空蒸着装置などの成膜装置，ナノ粒子製造装置・分析装置があります．他には，X線回折装置，アニール炉，ダイサーなどがあります．
上記成膜装置では，主に，Ti-Ni系やFe-Pdなどの各種形状記憶合金薄膜，Al/NiやAl/Tiなどの自己伝播発熱多層膜，TiO2光触媒活性ナノ構造膜，Zr系金属ガラス薄膜などの機能性膜素材や，TiNやAlN，SiCなどの硬質薄膜などを作製しています．
薄膜などの微小材料の機械物性や熱特性を評価したり，ナノ加工や観察をするための実験室です．
この部屋には，薄膜を対象とした一軸・二軸引張試験装置，マイクロ試験片を対象とした三点・四点曲げ試験装置，引張・曲げ・ねじり複合試験装置，ウェハ接合のための加圧・加熱・真空装置などの自作機があります．また，EDX付の高分解能電子顕微鏡（FE-SEM），原子間力顕微鏡（AFM），集束イオンビーム加工装置（FIB），ナノインデンテーション装置，ワイヤーボンダー，CCDカメラ，光学顕微鏡などの計測・観察装置もあります．
薄膜材料の組成計測，表面観察，微細加工から，ヤング率・ポアソン比・強度測定，硬さ測定などの物性計測，自己伝播発熱素材を用いた瞬間はんだ接着実験などを行っています．また，電子顕微鏡内でナノ素材の力学試験が可能な実験システムを有しています．
薄膜材料試験片やMEMSデバイスを作製するための実験室です．
反応性イオンエッチング，コンタクトアライナー，スピナー，オーブン，クリーンベンチ，ドラフトチャンバー，酸化炉，拡散炉，無電解めっき，などの基本的なマイクロマシニング関連装置がこの部屋にあります．
素材の機能・特徴を活かしたマイクロマシンや，薄膜材料試験のための試験片，マイクロニードルなどの微小構造体をこの部屋で作製しています．
装置 [TOP]
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・三源スパッタリング装置
自作の三源DCスパッタリング装置で，Ti-Ni-Cu，Ti-Ni-Pd，Ti-Ni-Zrなどの三元系形状記憶合金薄膜やFe-Pd強磁性形状記憶合金薄膜などを作製しています．
・二源スパッタリング装置
自作の二源DCスパッタリング装置で，アモルファスSiC薄膜を成膜しています．
・非平衡マグネトロンスパッタリング装置
自作の非平衡スパッタリング装置で，Ti-Ni形状記憶合金薄膜を成膜しています．外部磁場をコントロールすることで，良質のTi-Ni薄膜を成膜できます．
・超高真空スパッタリング装置
超高真空チャンバー内にスパッタリングガンを搭載した自作のRFスパッタリング装置です．微結晶Si薄膜やInN薄膜などを成膜しています．
・反応性スパッタリング装置
基板傾斜・回転機構を持つ反応性スパッタリング装置で，ナノオーダーのコラム構造を持つ薄膜を成膜しています．光触媒活性なTiO2薄膜や高硬質なTiN，AlN膜などを作製しています．
・X線回折装置
試料固定タイプのX線回折装置で，主にスパッタリングにより作製した薄膜材料の結晶構造を調べています．また，一軸引張試験装置を組み込むことで，結晶薄膜に引張負荷を加えながらX線回折のその場計測ができます．
・ナノ粒子製造装置
霧化加熱自己組織化法で金属もしくは酸化物の超微粒子とポリスチレンビーズからなるミストから多孔質ナノ粒子を作る装置（自作機）です．シリカやアルミナ製の多孔質ナノ粒子を作ることができます．
・ゼータ電位計
ナノ粒子のゼータ電位や粒度分布などを測ることができる装置です．
・エネルギー分散型X線分析機能付走査型電子顕微鏡
電界放出型走査電子顕微鏡にエネルギー分散型X線分析機能を搭載した複合実験システムです．この装置により，薄膜やナノ粒子の組成分析および表面観察を高分解能で行うことができます．また，私たちは，SEMの中で薄膜の引張試験やナノ素材の電気機械試験を行っています．
・集束イオンビーム加工装置
集束させたイオンビームを試料表面に照射し，三次元形状にナノ・マイクロ加工できる実験システムです．この装置には，イオンビームによる除去加工機能に加えて，タングステンおよびカーボン膜の局所成膜機能も搭載されています．二次元平面パターニングされた微小構造体表面へのイオンビーム追加描画や，三次元マイクロパーツの加工・摘出，マイクロデバイス配線の補修加工等ができます．
・原子間力顕微鏡
試料の表面状態を観測する顕微鏡です．薄膜の結晶粒のサイズ計測や表面粗さ計測，膜厚計測などに使っています．
・ナノインデンテーション装置
薄膜などの微小材料の表面近傍の硬さやヤング率を簡便に計測するための装置です．硬質薄膜の硬さ計測や，微粒子の変形実験などに使っています．
・接合装置
ウェハ接合を行うために開発した加圧・加熱・真空をコントロールできる自作の接合装置です．プローブを二機搭載しているため，陽極接合やAl/Ni多層膜の発熱反応を用いたはんだ接着などを行うことができます．
・赤外線真空加熱装置
赤外線ランプを集光させて高真空下で1500℃まで加熱することができる装置です．
・高真空薄膜引張試験装置
薄膜材料を対象とした自作の一軸引張試験装置です．引張試験装置を真空チャンバー内に設置することで，加熱・真空雰囲気で引張試験を行うことができます．PID制御により，荷重もしくは変位のフィードバックをかけることができます．引張試験中の薄膜試験片の変位量は，チャンバーの外に設置したCCDカメラを用いた画像計測システムを用いて，50nm/pixelより高い分解能で計測することができます．また，薄膜試験片に繰り返し引張負荷を加えることができ，薄膜の疲労寿命を調べることもできます．
・超小型引張試験装置
走査型電子顕微鏡（SEM）内で薄膜の引張試験を行うことができる，自作の超小型一軸引張試験装置です．
・薄膜用二軸引張試験装置
薄膜材料を対象とした二軸引張試験装置です．薄膜に引張負荷を加えるためのアクチュエータ，荷重・変位計測のためのロードセルと変位計を4機ずつ搭載した試験装置です．引張プログラムはPID制御を用いており，荷重もしくは変位のフィードバックをかけながら薄膜試験片に任意の二軸引張負荷を与えることが可能です．試験片の変位は，一軸引張試験装置同様の画像計測システムを用いて高精度に測ることができます．
・薄膜ポアソン比計測用曲げ試験装置
薄膜試験片の固定端に曲げモーメントを与えることが可能な自作の薄膜曲げ試験装置です．矩形断面の試験片両端に大きさが等しい曲げモーメントを与えると，試験片中央上面は鞍型に変形します．この部分の等高線は双曲線形状を示すことが力学的に求められ，その漸近線と試験片長手方向とのなす角が試験片のポアソン比のみに依存することが知られています．この曲げ試験装置と光干渉計との組み合わせにより，薄膜材料のポアソン比を簡便かつ高精度に計測することができます．
・マイクロ構造体用曲げ試験装置
マイクロ〜ミリスケールの直方体試験片に対して三点曲げもしくは四点曲げを実現する自作の曲げ試験装置です．微小試験片のヤング率や強度だけでなく，試験片内に接合部位を設ければ，接合強度も求めることができます．
・引張/曲げ/ねじり複合試験装置
MEMSミラーデバイスなどに含まれる微小トーションビームに，引張・曲げ・ねじりの異なる3つの変形を単独かつ複合的に与えることが可能な自作試験装置です．マイクロ構造体のねじり剛性や，変形モードが郷土に及ぼす影響などを調べることができます．
・TMA&DSC
材料の引張-温度特性や熱量を計測することができる市販装置です．形状記憶合金薄膜の一軸引張負荷状態での形状記憶回復量の計測や変態温度の計測などを行うことができます．
・ワイヤーボンダー
MEMSデバイスなどの配線をするための装置です．SEM内でナノ材料の電気機械実験をするためのチップ作りに使っています．
・CCDカメラ
微小サイズの寸法形状を計測するための装置です．
・露光装置
片面コンタクト露光をするための装置です．数ミクロンレベルの比較的大きなパターンを形成できます．
・ドラフトチャンバー
エッチングや洗浄を行うためのスペースです．
・スピナー&オーブン
フォトレジストを塗布およびベークするための装置です．
・RIE
反応性ドライエッチング（Reactive Ion Etching）装置です．シリコン，酸化シリコン，窒化シリコン，有機物などをドライエッチングできます．
・4inch酸化炉
シリコンウェハの水蒸気酸化を行うためのチューブ炉です．
・2inch拡散炉
シリコンチップへのドープを行うためのチューブ炉です．歪みゲージを作るために用います．
・ボックス炉
真空封入した形状記憶合金薄膜などを熱処理するための装置です．
・鍍金装置
Cu，Ni，Auなどをメッキするための装置です．Al/Ni自己伝播発熱微粒子を作っています．