【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.03】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23OS1016
利用課題名 / Title
高屈折率誘電体ナノ粒子アレイの作製と光学特性評価
利用した実施機関 / Support Institute
大阪大学 / Osaka 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）計測・分析/Advanced Characterization
【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）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
キーワード / Keywords
電子顕微鏡/ Electronic microscope,メタマテリアル/ Metamaterial,リソグラフィ/ Lithography
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)
村井 俊介
所属名 / Affiliation
京都大学大学院工学研究科材料化学専攻
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)
近年、金属ナノ粒子の局在表面プラズモン共鳴よりも光損失が小さく、電気的共鳴に加え磁気的共鳴が利用可能な、誘電体ナノ粒子におけるMie共鳴を応用したナノ光学（Mietronics）が注目されている。強いMie共鳴が得られる高屈折率の誘電体は、表面格子共鳴（SLR）を利用した蛍光体の発光増強や発光指向性制御などが可能なナノアレイの材料として有用である。本研究では、近紫外域において高い屈折率と透明性を有する単結晶薄膜からナノ粒子アレイを作製する方法を検討し、その光学特性を評価した。
実験 / Experimental
Si(111)基板上の単結晶薄膜を用いて、ナノインプリント法により周期400 nmの六方格子状ナノ粒子アレイを作製し、Si基板をリファレンスとして鏡面反射配置における消光スペクトル測定を行った。一部のサンプルにはレジストを塗布する前にAl薄膜（厚さ100 nm）を蒸着し、ドライエッチングの際のマスクとした。
結果と考察 / Results and Discussion
ナノ粒子アレイに対し走査型電子顕微鏡(SEM)による観察を行った結果、AlマスクがないサンプルではSiC薄膜を削りきる前にマスクであるレジストが削れてしまい、構造がほとんど残らないことが分かった（Fig. 1a）。一方、Alマスクを導入したサンプルでは構造が十分に保たれており（Fig. 1b）、鏡面反射配置における消光スペクトル測定においてSLRの特徴である面内回折の分散関係に沿った消光ピークが見られた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 SEM images of the nanoparticle arrays, fabricated (a) without and (b) with the Al mask.
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.
- [22p-P04-17]高屈折率誘電体ナノ粒子アレイの作製と光学特性評価 〇丸山 紘矢、村井 俊介、田中 勝久、第84回応用物理学会・秋季学術講演会（2023年9月19-23日＠熊本城ホールほか）
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