【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.12】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23TU0054
利用課題名 / Title
レクテナを用いた赤外光エネルギー利用
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
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）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
CVD,スパッタリング/ Sputtering,リソグラフィ/ Lithography,膜加工・エッチング/ Film processing/etching,環境発電/ Energy Harvesting
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)
清水 信
所属名 / Affiliation
東北大学工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
Liu Zhen,中村 怜央,小松 尊,岡 祐志
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
辺見 政浩,菊田 利行,庄子 征希
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
TU-058：マスクレスアライナ
TU-155：SPPテクノロジーズ TEOS PECVD
TU-215：イオンミリング装置
TU-159：芝浦スパッタ装置（冷却型）
TU-051：ミカサ スピンコータ
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
レクテナを用いた赤外光エネルギー利用のため、高効率化のための狭帯域熱放射が可能なデバイスの作成を行った。具体的にはマイクロキャビティアレイにおいて生じる定在波を用いた狭帯域熱輻射ピークの実現を目指して加工を行った。
実験 / Experimental
Si基板上に熱輻射の波長と同程度（約3 µm）の周期的マイクロキャビティアレイを形成した。また、キャビティアレイの内部をCVDによってSiO2で充填した。更に表面に金属としてPtおよびTiを各20 nm～100 nm積層した。最終的に電流取り出しを可能とするため電極のパターニングを行った。
結果と考察 / Results and Discussion
概ね、期待通りの特性を有する微細構造の加工に成功した。イオンミリングを用いた金属層のエッチングでは金属積層構造端部にリデポジッションが生じたが（図1）、担当者のアドバイスに従い斜めエッチングを実施したところ、想定通りの加工を行うことができた（図2）。その結果、想定通りの波長域に微細構造由来の吸収ピークを持つデバイスの作製に成功した（図3）。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 鉛直方向からのPt/Ti層イオンミリング後のSEM観察像。リデポジッションにより構造側部に壁状のものが形成されている。
図2 イオンミリングによる斜めエッチング後の微細構造SEM観察像。最初に見えていた側壁状のものがなくなっている。
図３ 作製した試料の吸収スペクトル。設計通りの波長域で吸収ピークが見られる。
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