【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.27】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23GA0089
利用課題名 / Title
高屈折率細線導波路とプラズモニック導波路の結合構造の開発
利用した実施機関 / Support Institute
香川大学 / Kagawa 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）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）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
キーワード / Keywords
フォトニクスデバイス/ Nanophotonics device,電子線リソグラフィ/ EB lithography,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)
原口 雅宣
所属名 / Affiliation
徳島大学ポストLEDフォトニクス研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
塚本真彩
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）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
高速/広偏向な光フェーズドアレイ実現に向け、高屈折率材料による細線導波路とプラズモニック導波路の結合構造について，最も損失の少ない構造設計を行い、香川大学のEBリソグラフィ装置を用いて同構造が作製可能であることを示す．
実験 / Experimental
電子線描画装置を用いて，高屈折率材料による細線導波路とプラズモニック導波路の結合構造作製のためのレジストパターン試作を行なった．プラズモニック導波路の最小線幅 90 nm，厚さ20 nm，細線導波路の線幅は1000 nm 高さ600 nm，結合構造の長さは1500 nmを前提にあらかじめ数値計算により求めた楔形の結合構造のCAD パターンを作製した．
結果と考察 / Results and Discussion
シミュレーションによると低損失な結合構造においては細線導波路と金属薄膜との間に30 nm前後の空隙を設ける必要がある．実験的に得られたレジストパターンの寸法精度はCADパターンから10 nm ~ 20 nmほど大きくなるが，なめらかな形状であり作製条件の最適化により特段の問題はないことがわかった．その一方で，結合構造部分の細線導波路の楔形状に合わせて，光の進行方向に対する横ずれが5 nm以下となるような位置合わせをする必要があり，課題があることがわかった．
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.
- 塚本 真彩、原口 雅宣、岡本 敏弘、山口 堅三、” 光フェーズドアレイの高速・広偏向化に向けた、五酸化ニオブ導波路とプラズモニック導波路の結合構造の提案” 第44回レーザー学会学術講演会（東京），令和６年１月１９日
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