【公開日：2024.08.20】【最終更新日：2024.06.05】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22KT1174
利用課題名 / Title
テラヘルツ波偏光の高効率制御を可能にする反射型メタマテリアルの開発
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）-
【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
テラヘルツメタ表面,二酸化バナジウム,リソグラフィ/Lithography,膜加工・エッチング/Film processing and Etching,蒸着・成膜/Evaporation and Deposition,EB
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)
中田 陽介
所属名 / Affiliation
大阪大学 大学院基礎工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
猪熊瑛
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
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-104：高速マスクレス露光装置
KT-110：レジスト現像装置
KT-203：電子線蒸着装置
KT-118：高圧ジェットリフトオフ装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
本研究では金属構造により特性が決まるメタマテリアルと金属絶縁体転移を示す二酸化バナジウム(VO2)を利用することで、テラヘルツ領域の偏光センシングを可能にする動的メタマテリアルを実現する。先行研究[1]では裏側に金属がつけられた極薄のサファイア基板上に金属構造をパターニングする際に、裏面金属が鏡のように働き、露光機のピントが合わない問題があった。この問題を解決するためにプロセスの順序を工夫しVO2と金属のパターニングを行った。
実験 / Experimental
VO2(~250 nm厚)を成膜した接合サファイア基板(上面よりサファイア27 µm/Ti 5 nm/Au 2２0 nm/Ti 5 nm/サファイア 1 mm厚)上に、KT-203：電子線蒸着装置を用いて成膜したCr/Au(~10 nm/~200 nm厚)のパターンをリフトオフ[レジスト: ZPN1150-90]により形成した。次に混酸を用いたウエットエッチング[レジスト: OFPR800LB (23cp)]によりVO2をパターン化した。最後に周辺回路のTiパターンをリフトオフ[レジスト: ZPN1150-90]で形成した。この順序ではVO2の不透明性により金属パターン作製時の露光機のピント合わせが容易になり、先行研究[1]のピント調整時の課題を解決できる。
結果と考察 / Results and Discussion
接合サファイア基板上に成膜した二酸化バナジウム(VO2)のメタ表面の顕微鏡写真をFig. １に示す。金と二酸化バナジウムのパターンは若干設計からずれたものの、目的の構造を作製することができた。現在、作製したサンプルの特性評価を行なっている。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 A photomicrograph of the metasurface.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
参考文献：[1] M. Kobachi et al., Advanced Optical Materials 10, 2101615 (2022).
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