【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.28】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23TU0051
利用課題名 / Title
PE-CVD装置による透過型SiN成膜
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku 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）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）-
キーワード / Keywords
メタマテリアル/ Metamaterial,光デバイス/ Optical Device,CVD
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)
篠田 一馬
所属名 / Affiliation
宇都宮大学大学院地域創生科学研究科
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）-
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)
極薄短焦点なレンズなどのメタマテリアルによる光学素子を実現するために，SiNメタ原子の作成および製造可能な構造サイズの把握をねらう．メタ原子は可視光波長の半分程度のスケールを持つ微細構造体で，透過光の位相変調を行うことで，光の集光作用を実現するものである．可視光の位相変調を行うためにはSiNはマクロスケールで透明である必要があるため，可視光領域において透明なSiN薄膜の成膜を目指す．
実験 / Experimental
ベースとして0.5mm厚の溶融石英基板を用い，その上におよそ1000から1500nm程度のSiN薄膜を成膜する．プロセスとしては，基板上にSiN膜をプラズマCVD（住友精密 MPX-CVD）で成膜し，成膜厚みおよび屈折率を分光エリプソメータ（物質・材料研究機構のM2000U）にて確認する．
結果と考察 / Results and Discussion
波長ごとの屈折率分布を図1に示す．作成サンプルのSiN膜はLukeの値とほぼ同等の傾向を示しており，誤差は最大でも約1%程度となった．可視光全域の屈折率が2以上あれば空気に対する高屈折率材料として十分機能するため，屈折率の誤差1%は大きな問題ではないと思われる．また，可視光域の透過率は400，500，600 nmにおいてそれぞれ0.858，0.838，0.853となった．不純物が多少混入することで透過率が低下すると考えられるが，目視ではほぼ透明であり，可視光の位相変調特性を今後調査する上では十分高い透過率を得られている．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 成膜したSiNサンプルの屈折率分布
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