• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

The design and fabrication of all carbon-based aperiodic multi-layered infrared filter

Research Project

Project/Area Number 19K15405
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 28030:Nanomaterials-related
Research InstitutionOsaka Research Institute of Industrial Science and Technology

Principal Investigator

Kondo Yusuke  地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主任研究員 (30470397)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsダイヤモンドライクカーボン / a-C:H / 光学薄膜 / プラズマCVD法 / 赤外線 / PECVD / 炭素系薄膜 / 赤外線反射膜 / 非周期構造 / 応力制御 / a-C:H / 構造最適化 / カーボン系薄膜 / プラズマCVD / 赤外線広帯域反射膜 / 非周期光学薄膜
Outline of Research at the Start

太陽光赤外線の広帯域な遮蔽・集光用途や各種の赤外線センサーの高機能化のために、赤外線領域の光学特性を自由に制御できる薄膜コーティング技術が求められている。しかし、既存の赤外線領域の光学材料は耐久性に乏しく、光学定数を自由に制御できる材料がない。そこで、本研究ではこれらの課題をオールカーボン積層膜で解決する。カーボン薄膜は耐久性の高さに加え、成膜条件の調整により光学定数を一定の範囲内で調整することができるという特徴を持つ。しかし通常の光学干渉膜としてカーボンを代替しても光学設計の自由度が低く実用性が低い。そこで新規な非周期・超多層積層構造を用いて実用的な赤外線フィルターを設計し製作を行う。

Outline of Final Research Achievements

In order to apply a-C:H film to the infrared optical material, thin film optimizing program and the deposition technique were developed. As a result of design optimization for broadband reflection film, it turned out that these can be realized by aperiodic structure and optimized chirped mirror. Next, we developed an efficient method to realize designed thin film using the PIG-PECVD method. As a result, it was found that the optical interface can be easily and accurately formed by controlling substrate pulse bias. By using this technique, we fabricated over 100-layer optical films without delamination and found that it worked as designed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で使用したPECVD装置はDLC業界で広く普及している装置であり、本技術の産業化障壁は低い。材料の観点からも、既存の赤外線光学材料は高コスト、有毒性、低耐久性など産業応用を阻む要素が多い一方で、a-C:H膜にはこうしたデメリットがない。さらに、開発した基板パルスバイアスによる積層構造作製法は簡便な手法にもかかわらず、高精度な積層構造の作製に適し、構造の自由度が高い。したがって、今後、自動運転の普及などで市場規模拡大が確実視されている赤外線産業で使用する高機能光学フィルタへの活用が期待できる。本研究成果はDLCの用途探索にとどまらず、赤外線産業への本格参入の契機となるものと考える。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (1 results) (of which Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] 水素化アモルファスカーボンを用いた光学干渉膜の作製2021

    • Author(s)
      近藤裕佑
    • Journal Title

      大阪技術研テクノレポート 令和3年度(令和2年度研究成果)

      Volume: 1 Pages: 14-14

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] PIG-PECVD法で作製したa-C:H膜による赤外帯域除去フィルター設計2022

    • Author(s)
      近藤 裕佑, 松村 直巳
    • Organizer
      第83回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ダイヤモンドライクカーボンで作る光学薄膜2022

    • Author(s)
      近藤 裕佑
    • Organizer
      産業技術支援フェア in KANSAI 2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Dependence of substrate pulse bias on optical constants of a-C:H film fabricated by the PIG-PECVD method2021

    • Author(s)
      Y. Kondo, Y. Kakehi, K. Satoh, N. Matsumura, and Yong-Gu Shim
    • Organizer
      12th International Conference on Optics-photonics Design & Fabrication
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] スパッタAg-カーボン混合膜によるTHMの検討2021

    • Author(s)
      近藤 裕佑, 松村 直巳, 筧 芳治, 佐藤 和郎
    • Organizer
      応用物理学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] PIG-PECVD法による積層DLC膜の残留応力の低減2021

    • Author(s)
      近藤 裕佑,筧 芳治, 佐藤 和郎, 松村 直巳
    • Organizer
      第143回 表面技術協会講演大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] PIG-PECVD製膜法により作製したa-C:H薄膜の光学定数に及ぼす基板パルスバイアスの影響2020

    • Author(s)
      近藤 裕佑, 筧 芳治, 佐藤 和郎, 松村 直巳, 沈 用球
    • Organizer
      第141回 表面技術協会講演大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] PIG-PECVD法によって作製されるa-C:H膜の光学特性の基板温度依存性2019

    • Author(s)
      近藤 裕佑, 筧 芳治, 佐藤 和郎, 松村 直巳, 沈 用球
    • Organizer
      第80回 応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] PECVD法により作製したDLC膜の光学定数の基板パルスバイアス周波数, Duty比及び電力依存性2019

    • Author(s)
      近藤 裕佑, 筧 芳治, 佐藤 和郎, 松村 直巳, 沈 用球
    • Organizer
      第33回 ダイヤモンドシンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] DLCを用いた光学フィルター

    • URL

      https://orist.jp/content/files/kenkyu-bu/denshi-kikaishisutemu/denshidebaisu/pdf/m06_O.pdf

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] マイクロデバイス開発支援センターのご案内

    • URL

      https://orist.jp/kenkyu-bu/denshi-kikai/micro.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report
  • [Remarks] 大阪技術研テクノレポート 令和3年度 (令和2年度研究成果)

    • URL

      https://xn--orist-246jp00t.jp/content/files/pdf/technoreport/technoreport_2021.pdf

    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi