アプリケーション

アプリケーション

材料のもっとも外側の表面は、材料の化学的活性、接着、濡れ、電気特性、光学特性、耐蝕、摩擦、生体適合性を担っている一方で、環境中での劣化や汚染・プロセス残留物の付着などによりその特性が阻害されやすい、きわめてデリケートな部分です。

表面分析は、原子レベルの材料表面や、表面近傍の化学組成を調べる分析手法であり、最先端の工業製品や材料の研究開発・製造・品質管理・品質保証になくてはなりません。ここでは、工業用途別に、表面分析装置の使用例の一端を紹介します。

半導体

集積回路はパターニングされた薄膜が積層されてデバイスとしての機能を発揮しています。表面分析装置は薄膜や微細構造の組成分析あるいは汚染物質やプロセス残留物の同定を通じて、新材料やプロセスの開発と歩留まりの向上に欠かせない役割を果たします。

磁気メディア

記録密度向上の要求に応えるために、ハードディスクや磁気テープの構造はより薄い層状構造へと移行しています。表面分析法はナノスケールの保護コーティングや磁気記録層なとの現代の磁気メディアの評価に理想的な手法です。表面分析は磁気メディアの評価に加えて、読み出し/書き込みヘッドを始めとする構成部品の汚染検出にも重要な役割を果たしています。

材料開発

材料は各種の物理的特性を強化するために、組み合わせたり添加剤を加えたりするなどして最終製品に使用されます。多くの合金、ガラス、セラミックス、ポリマーは、微細な相や粒界が存在しており、これらの微細組織内部と界面の組成と分布が、最終製品の性能に大きな影響を与えます。

ポリマー

ポリマーは構造材料として、あるいはコーテイング被膜として 工業的に広く用いられています。ポリマーは大気中で化学的に安定なものが多いため、表面修飾による接着性や濡れ性の改善が広くおこなわれています。表面分析装置は、ポリマー表面の修飾の評価や、表面汚染の検出に利用されています。表面分析装置は、機能性ポリマー材料の表面の評価に欠かせないものとなっています。

薄膜とコーティング

薄膜とコーティングは、幅広い工業製品において目的の機能を果たすために、極めて広く用いられています。例えば、静電気防止、防食、摩耗低減、接着強化などの目的で施されるコーティング、また光学部品や鏡、半導体デバイス、磁気メディア、食品包装フィルム用の薄膜があげらます

バイオメディカル

確立した表面分析の用途のひとつが、金属やポリマー表面の化学状態と、生体親和性との相関の解析です。バイオメディカル分野において成長が著しい、バイオセンサー技術の開発や細胞培養に適した培地マトリクスの表面処理などの用途で、表面分析は蛋白質などの表面付着有機物量・官能基の評価に使われています。

製薬

製薬工業において、さまざまなドラッグデリバリーシステムや製剤材料が用いられています。表面分析装置は薬剤の効果に影響を及ぼす組成の分析や異物の検出に重要な役割を果たします。

 
 

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