利用報告書 / User's Report | ARIM Japan公式ホームページ_マテリアル先端リサーチインフラ

【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.05.15】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22UT0413

利用課題名 / Title

シリコンフォトニクスのための透明材料の赤外領域における光学特性評価

利用した実施機関 / Support Institute

東京大学

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者）/Internal Use (by ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（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）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

エリプソメトリ,スパッタ,スパッタリング/Sputtering,リソグラフィ/Lithography,EB,膜加工・エッチング/Film processing and Etching,光導波路/ Optical waveguide,ナノフォトニクスデバイス/ Nanophotonics device,フォトニクス/ Photonics

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)

肥後昭男

所属名 / Affiliation

東京大学

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

荒川太郎

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

太田悦子

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,共同研究/Joint Research

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

UT-303：分光エリプソメータ

報告書データ / Report

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

シリコンフォトニクス光導波路のクラッド層はおもにSiO₂が使われている。しかしながら、光導波路上部に熱伝率の高い材料を用いれば高効率な熱光学変調デバイスを作製することができる。そこで、半導体デバイスで使われているAl₂O₃に着目し光学定数の測定を行った。

実験 / Experimental

光学定数を調べるために、シリコン基板上に東京大学武田スーパークリーンルーム内にあるスパッタ装置を用いてAl₂O₃をスパッタした。

結果と考察 / Results and Discussion

測定結果を図１に示す。471 nm厚さのAl₂O₃がスパッタされていることが分かる。光学定数を推定するためにコーシーの分散式の係数を求めた。その結果、A=1.751, B=0.00632, C=-0.00010152を得ている。これを用いることで、必要な波長における屈折率nを求めることができるので、この数値を利用して時間分解有限差分法による光導波路の伝搬解析等を進めていく。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図１, スパッタAl2O3膜の光学定数

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