【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.11】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23KT1463
利用課題名 / Title
銀ナノアンテナの作製
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto 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）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）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
キーワード / Keywords
ナノアンテナ,発光制御,蛍光体,電子顕微鏡/ Electronic microscope,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,電子線リソグラフィ/ EB lithography,膜加工・エッチング/ Film processing/etching,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)
村井 俊介
所属名 / Affiliation
京都大学 大学院工学研究科
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
佐藤政司
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
KT-107：厚膜フォトレジスト用スピンコーティング装置
KT-115：大面積超高速電子ビーム描画装置
KT-203：電子線蒸着装置
KT-234：深堀りドライエッチング装置（１）
KT-301：超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
サブ波長サイズを有するナノ粒子の周期配列はナノアンテナとして盛んに研究されている。ナノアンテナに光が照射されると、個々の金属ナノ粒子の局在表面プラズモン共鳴(Localized surface plasmon resonance, LSPR)と周期配列に起因する面内回折との同時励起により、表面格子共鳴(Surface lattice resonance, SLR)が励起される。SLRを利用することで、ナノ粒子の近傍に更なる増強電場が発現したり、蛍光体と組み合わせることで、発光を増強したり指向性を付与することが可能となる。本研究では、可視域できわめて優れた散乱特性を持つAgを用い、Agナノアンテナ開発を試みた
実験 / Experimental
SiO2ガラス基板上にレジスト(ZEP520A)を塗布し、電子線描画（KT-115：大面積超高速電子ビーム描画装置）および現像(ZED-N50)でレジストホールアレイパターンを作製し、電子線蒸着（KT-203：電子線蒸着装置）によりTi(2 nm)とAg(45 nm)を蒸着し、剝離液(ST120)によりレジストを除去することによりAgナノアンテナを作製した。
熱処理前後の試料に対し、走査電子顕微鏡(SEM)（KT-301：超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡）および原子間力顕微鏡(AFM)を用いて形状の観察を行った。作製した試料をアレイをポリメタクリル酸メチルにより被覆し、回転ステージと分光器(Flame, Ocean Photonics)を用いて消光強度の入射角依存性を測定した。ここで消光強度は、参照試料であるSiO2基板に対するアレイの透過率をTとすると、1-Tで表される。
結果と考察 / Results and Discussion
図1に本研究で作製した銀ナノアンテナのSEM像を示す。設計したとおり、周期400 nmの正方格子点上に直径110nmの銀ナノ粒子が並んだ構造を得られた。この試料に対し消光スペクトルを測定したところ、同じ粒径、周期を有する金やアルミニウムナノアンテナに比べ鋭い共鳴ピークが観られた。これは銀の可視域できわめて優れた散乱特性を反映している。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1：作製したAgナノアンテナのSEM像
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