ひずみ印加によるキャビティ封止型グラフェン共振器の共振特性向上

摘要

近年グラフェンをセンサ機能膜として吸着分子を定量する MEMS 共振型センサが注目されている。共振型センサは可動膜に微量の分子が付着すると、共振周波数がシフトし、そのシフト量で質量を検出する。しかし、グラフェン共振膜が軽いことにより低Q値を示し、周波数分解能が低下してしまう。共振特性向上のため、レジスト(SU-8)の熱収縮によりブリッジ状に形成されたグラフェンにひずみを与え fQ 積を向上させた報告があるが、ブリッジ型共振器では構造的に溶液処理への耐久性がなく、グラフェン表面を架橋剤や受容体分子などで機能化することが困難である。そこで本研究では、センサへ応用する際の課題となる溶液処理への耐性を強くするために、ドラム構造の架橋グラフェンの両端にSU-8パターンを形成し、SU-8の熱収縮によってfQ積の向上を検討した。