【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.04.24】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22RO0001
利用課題名 / Title
テラヘルツ波光伝導アンテナのための金属グレーティング作製
利用した実施機関 / Support Institute
広島大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
リソグラフィ・露光・描画装置, テラヘルツ, 光伝導アンテナ,リソグラフィ/Lithography
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
高岡 諒
所属名 / Affiliation
広島大学大学院 先進理工系科学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
平尾 修造
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
光伝導アンテナは, THz波を発生および検出する方法の一つである. 現在, 光通信帯域である1.5 mm帯の光波を利用したTHz波の発生・検出技術の研究が盛んに行われている. 光伝導材料として用いられる材料の一つが低温成長(LT-)GaAsである. キャリアの励起効率の悪さから, THz波の発生・検出信号が弱いという課題がある. そこで本研究では, 金属グレーティングを用いて1.5 mm帯光波の電場を局在的に増強することでキャリアを効率よく励起させ, THz波の検出性能を向上させようと考えた. 実際に金属グレーティングを作製するため, 電子ビーム露光によるレジストパターンの作製を試みた.
実験 / Experimental
【利用した主な装置】超高精度電子ビーム描画装置 （エリオニクス ELS-G100）【実験方法】GaAs基板上にZEP520A-7（日本ゼオン）を塗布し, 電子ビーム露光装置を用いてナノパターンの描画を行った後, 現像液（ZED-N50）を用いて現像を行った. 描画条件は以下に示す通りとした. 加速電圧：100 [kV] フィールドサイズ：500 [mm] フィールド分割数：200,000 200,000 ビーム電流：100 [pA] ドーズ量：100 [mC/cm2] また, その後Tiを1.5 nm, Auを30 nm蒸着し, リフトオフを行った.
結果と考察 / Results and Discussion
電子ビームによる描画で作製したレジストのナノパターンのSEM観察像をFig.1に, リフトオフ後のAuのパターンをFig.2に示す. Fig.1においては, 設定した描画データと同様の周期でパターンが描画され, GaAs基板上に数百ナノメートルのラインパターンが作製されていることが確認できた. 一方で, 描画された領域は設定したデータより数十ナノメート広くなっていることが確認できた. Auを蒸着し, リフトオフを行ったFig.2では, 描画領域のほとんど全体でAuのラインパターンが作製できていることが確認できた. また, Auの幅は, レジストのラインパターンで描画されていた幅より数十ナノメートル細くなっていた.
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 現像後断面SEM図
Fig. 2 リフトオフ後SEM図
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件