【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.05.09】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22UT1030
利用課題名 / Title
TWISTED AND CONTACTED AU MICRO-RODS 3D CHIRAL METAMATERIALS WITH CIRCULAR DICHROISM VIA AN ABSORPTIVE ROUTE IN LONG-WAVELENGTH INFRARED
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
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）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（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
円偏光、反射防止フィルタ,リソグラフィ/Lithography,EB,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)
菅 哲朗
所属名 / Affiliation
国立大学法人電気通信大学 大学院情報理工学研究科 機械知能システム学専攻
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
古澤 岳
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
安永 竣
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
UT-500：高速大面積電子線描画装置
UT-501：卓上アッシング装置
UT-506：枚葉式ZEP520自動現像装置
UT-507：スプレーコーター
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
金属キラル構造が持つ光領域の強い円二色性を応用し、片側円偏光吸収による薄型・単層の反射防止フィルタの実現を目標に取り組んだ。
先行研究では、ミリサイズ金属キラル構造を用いた、電波領域で動作する薄型・単層の片側円偏波吸収体がある。片側円偏光吸収は反射防止フィルタに応用可能である。しかし、電波領域と光領域では材料物性が異なり、先行研究の設計論を光領域の可視光に適用できない。そこで本研究は、光領域である遠赤外光で動作する片側円偏光吸収を実現に取り組んだ。
デバイスは、東京大学の武田先端知クリーンルームにあるF5112などでフォトマスクを製作し、フォトリソグラフィで製作した。
実験 / Experimental
EB描画装置であるF5112を用いて、ブランクマスク上にコーティングされたEBレジストに、デバイスのマスクパターンを描画、現像してフォトマスクを製作した。フォトマスクにはシングルミクロンスケールの矩形をアレイ化したものをパターニングしたところ、非常に高い精度でエッジまでパターニングできていた。製作したフォトマスクを用いてフォトリソグラフィで金属キラル構造を製作した。
結果と考察 / Results and Discussion
デバイスはシングルミクロンスケールの金属パターンの2層構造で構成されており、1層目と2層目のアライメント誤差を1マイクロメートル以下に抑える必要があった。東京大学のF5112で製作したフォトマスクはアライメントマークも含めて非常に高精度にパターニングされており、2層目のパターニングの際にアライメント誤差を1マイクロメートル以下に抑えることができた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
武田先端知クリーンルームにあるF5112などで製作したフォトマスク
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)
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Gaku Furusawa, Twisted and Contacted Au Micro-Rods 3d Chiral Metamaterials with Circular Dichroism Via an Absorptive Route in Long-Wavelength Infrared, 2023 IEEE 36th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS), , (2023).
DOI: 10.1109/MEMS49605.2023.10052199
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 古澤 岳, 菅 哲朗: 遠赤外領域で円二色性を示す薄膜, 第13回マイクロ・ナノ工学シンポジウム, 15P2-PN-49 (ポスター発表), November 14-16, 2022.
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