【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.17】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22KT1109

利用課題名 / Title

導波モード共鳴を用いた新規光学デバイスに関する研究　２

利用した実施機関 / Support Institute

京都大学 / Kyoto Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

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）計測・分析/Advanced Characterization

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions

キーワード / Keywords

集積フォトニクス,導波路グレーティング,電子顕微鏡/Electron microscopy,リソグラフィ/Lithography,EB,フォトニクス/ Photonics,3D積層技術/ 3D lamination technology

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)

井上 純一

所属名 / Affiliation

京都工芸繊維大学電気電子工学系

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

楊知雨

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

大村英治,赤松孝義

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術相談/Technical Consultation

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

KT-101：高速高精度電子ビーム描画装置
KT-301：超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

導波モード共鳴（GMR）フィルタは、透明基板上の導波路にサブ波長周期グレーティングを集積して構成され、空間入射光と導波光の相互作用によって特異な反射・透過特性を示す[参考文献1, 2]。本研究では、偏光・回転角無依存かつ入射角低依存の狭帯域透過GMRフィルタとして、90度回転対称の二重周期二次元グレーティング構造を設計し、その試作検討を行った。

実験 / Experimental

Fig. 1に設計構造を示す。Siグレーティングの試作のために、Si基板上にEB直接描画リソグラフィで形成したマスクパターンの、ドライエッチングによる転写を試み、走査電子顕微鏡（SEM）で観察した。エッチング時に試料をのせるトレーとして、4インチφのSiウエハまたはカプトンウエハ（Siウエハの中心3 cm×3 cm程を残してカプトンテープを張った物（Fig. 2を参照）を使用した。

結果と考察 / Results and Discussion

SEM観察画像をFig. 3に示す。Siウエハの場合と比べてカプトンウエハの場合は4倍大きいエッチングレートとなった。ただし良好な凹凸形状は得られておらず、今後さらなるエッチング条件最適化が必要である。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1 Schematic diagram of the designed device.

Fig. 2 Photograph of Kapton wafer.

Fig. 3 SEM images of Si grating etched with (a) Si wafer and (b) Kapton wafer.

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

・参考文献：[1] R. Magnusson and S. S. Wang, Appl. Phys. Lett. 61 (1992) 1022.
・参考文献：[2] 楊知雨, 他, 2021年秋応物, 13a-N103-3.

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