本間 敬之 教授

(応用物理化学)


経歴

1987年早稲田大学理工学部応用化学科卒
1992年同大学院博士後期課程修了(工学博士)
1991年早稲田大学理工学部応用化学科助手
1993年同専任講師
1996年より同助教授
2003年より同大学院ナノ理工学専攻担当
1997-1998年スタンフォード大学客員准教授
1998年より米国国立科学財団シリコンウェハ工学研究センター(NSF-I/UCRC-SiWEDS)兼任研究員.
2005年早稲田大学理工学部応用化学科教授

学会活動: 電気化学会評議員・会誌編集委員・国際交流委員,表面技術協会評議員・会誌編集委員・学術委員,エレクトロニクス実装学会会誌編集委員,日本化学会化学教育協議会副議長・化学グランプリ・オリンピック委員会委員長,米国電気化学会誌Journal of The Electrochemical Society Associate Editor. 

1991年表面技術協会柴田記念賞. 1997年安藤記念学術奨励賞.1999年電気化学会進歩賞,1999年表面技術協会進歩賞,2000年INTERFINISH最優秀論文発表賞.


キーワード

物理化学 / 機能表面化学 / 電気化学 / シリコンウェットデバイスプロセス / 走査プローブ顕微鏡解析 / 情報記憶デバイス


連絡先

〒169-8555
東京都新宿区大久保3-4-1 65号館200

Tel:03-5286-3209

Fax:03-3205-2074

E-mail: t.homma@waseda.jp

URL: http://www.ec.appchem.waseda.ac.jp/INDEXJ.HTM


研究内容

固体表面はその内部(バルク)とは異なる構造・性質を有するため,これを利用すれば全く新しい機能の発現が可能となる.このような表面特有の性質は,エレクトロニクス・MEMS・バイオ分野を始めとした様々なナノテクノロジー領域に応用されている.この中で特に固液界面(電気化学系)における反応に着目し,その理論的・実験的解析から様々な機能を有するナノ構造・薄膜形成のためのプロセスを設計・開発するとともに,これを利用した新規なデバイス・システムの構築を目的に,以下のような研究を展開している.

*ウェットデバイスプロセスにおけるシリコン表面反応素過程の解析と新規ナノファブリケーションプロセスの開発
ウェット(液相)デバイスプロセスは工業的には極めて精密な手法が確立されているが,表面で起こる反応のメカニズムなど基礎的な面については不明点が多い.そこでウェットプロセスにおけるシリコン表面反応を素過程レベルで解明すると共に,得られた成果から新規な機能ナノ構造構築のためのプロセスの開発を進めている.

*固液界面におけるナノ構造形成反応素過程の解析とモデル化
電気化学的手法による機能ナノ構造形成について,その成長過程および析出反応機構の解析・モデル化から,ナノ構造形成機構の解明および新規機能発現のための微細構造設計を試みている.特に走査プローブ顕微鏡を用いた表面ナノ領域の形態(TMAFM),ポテンシャル(SPoM),電気的特性(TAFM),磁気的特性(MFM),機械的特性(LFM)などの局所的解析,および軌道放射光を光源とするX線解析(SR-TXRF/XANES)を用いたナノレベルの実験的解析,さらに分子軌道法による素過程解析などのアプローチから多角的に検討を進めている.

*新規ナノセンシングデバイスシステムの構築
上記の検討から得られたナノファブリケーションプロセスを用いて,人工衛星搭載型X線望遠鏡への適用を目的とした高感度マイクロカロリメータ型X線画像センサー,超高感度免疫センサーおよび電気化学マイクロリアクターシステムのための三次元構造型微小櫛歯電極アレイシステム,さらに有機単分子薄膜のナノパターニングプロセスを応用した集積化バイオセンシングシステムなどについて検討を進めている.

*新規機能ナノ構造体の構築
Co系・Au系を始めとした新規な電気的・磁気的機能を有する薄膜・ナノ構造体の形成,シリコン表面反応の精密制御によるナノファブリケーションプロセスによる磁気MEMSおよび超高密度データストレージのための磁性ナノドットアレイの形成,3次元配線およびマイクロチャネル形成のための微細孔アレイの位置選択的均一形成,各種メタルナノドットパターンの一括形成など,種々の機能ナノ構造形成に関する検討を進めている.


代表論文

1. "Formation of micro and nanoscale patterns of monolayer templates for position selective immobilization of oligonucleotide using ultraviolet and electron beam lithography", Chem. Lett., 33(2) in press (2004).

2. "Fabrication of organic monolayer modified ion-sensitive field effect transistors with high chemical durability", Jpn. J. Appl. Phys., 43(1AB), in press (2004).

3. "High aspect ratio nanovolume glass cell array fabricated by area-selective silicon electrochemical etching process", Proc. IEEE MEMS2004, 258 (2004).

4. "Molecular orbital study on the reaction process of dimethylamine borane as a reductant for electroless deposition", J. Electroanal. Chem., 559 131 (2003).

5. "Sn electrodeposition process for fabricating microabsorber arrays for an X-ray microcalorimeter", J. Electroanal. Chem., 559 143 (2003).

6. "Maskless and electroless fabrication of patterned metal nanostructures on silicon wafers by controlling local surface activities", Electrochim. Acta 48, 3115-3122 (2003).

7. "Survey of the metal nucleation processes on silicon surfaces in fluoride solutions: from dilute HF to concentrated NH4F solutions", J. Electroanal. Chem., 559, 111 (2003).

8. "Substrate (Ni)-catalyzed electroless gold deposition from a noncyanide bath containing thiosulfate and sulfite: I. Reaction mechanism", J. Electrochem. Soc., 149, C164 (2002).

9. "X-ray Absorption spectroscopy on copper trace impurities on silicon wafers", Mat. Res. Soc. Proc., 716, 31 (2002).

10. "Ab Initio Molecular Orbital Study on the Oxidation Mechanism of Hypophosphite Ion as a Reductant for an Electroless Deposition Process", J. Phys. Chem. B, 105, 1701 (2001).

11. "Improvement of Signal to Noise Ratio for Co/Pd Multilayer Perpendicular Magnetic Recording Media by Addition of an Underlayer," J. Magn. Magn. Matter., 235, 40 (2001).

12. "Microstructural Study on the Functionally Graded Magnetic Thin Films Prepared by Electroless Deposition", J. Electrochem.Soc., 146, 160 (2000).