【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.26】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23NM5440
利用課題名 / Title
フォトニック結晶メンブレンによるナノレーザーの開発
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
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）計測・分析/Advanced Characterization
【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）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials
キーワード / Keywords
nanophotonics, membrane, Low-dimensional materials,電子顕微鏡/ Electronic microscope,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,光学顕微鏡/ Optical microscope,電子線リソグラフィ/ EB lithography,フォトニクス/ Photonics,原子層薄膜/ Atomic layer thin film
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)
何 亜倫
所属名 / Affiliation
物質・材料研究機構
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
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）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NM-601：電子ビーム描画装置 [ELS-F125]
NM-609：電子銃型蒸着装置 [ADS-E86]
NM-610：電子銃型蒸着装置 [RDEB-1206K]
NM-621：FE-SEM [S-4800]
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
This project develops photonic membrane metasurfaces utilizing top-down fabrication methods to achieve strong light-matter interaction at the atomic scale for low-dimensional materials. Low-threshold and high-quality factor surface light emitters are presented.
実験 / Experimental
Dielectric membrane metasurfaces are primarily manufactured using an electron-beam lithography system and a reactive-ion etching system. Given the need for large-area and intricate metasurface structures, chemically amplified resist is employed, and the corresponding process is optimized to define the metal mask pattern and facilitate the dry etching process for dielectric membrane metasurfaces. Once the metasurface pattern is established, backside etching is conducted using chemical wet etching to achieve the membrane structure
結果と考察 / Results and Discussion
A silicon nitride membrane metasurface, designed as a hexagonal hole-array photonic structure, is fabricated with a hole diameter of 190 nm, a period of 410 nm, and a membrane thickness of 200 nm. The metasurface exhibits strong and narrow-band photoluminescence enhancement from the silicon nitride, with high-quality factors.
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
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