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2016 Fiscal Year Annual Research Report

スプリットリング共振器配列体の集積化による可視光応答メタマテリアル光学素子の創製

Research Project

Project/Area Number 15J05451
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

上原 卓也  東北大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Keywordsナノインプリントリソグラフィ / メタマテリアル / スクリーン印刷 / 異方性エッチング / リフトオフ法
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、可視光領域にて特異的な光学特性を有するメタマテリアル光学素子の創製に向けて、50ナノメートルサイズの微細金属構造体の作製とその集積化について検討を行った。本年度は、下記の2点における成果が得られた。
1.Print&Imprint法を用いたナノインプリント残膜の均一化
光ナノインプリントリソグラフィを用いて微細な金属構造体を作製するためには、ナノインプリント残膜の均一化が求められる。当該年度は、高粘性光硬化性液体を吐出手法としてスクリーン印刷法に着目し、100ナノメートルサイズ以下のインプリントパターンの残膜厚均一化を試みた。スクリーン印刷とナノインプリント法を併用した「Print&Imprint法」を用いることで、サイズの異なる構造を有したモールドを用いて、光ナノインプリントプロセスを行った場合においてもインプリントパターンの残膜厚均一化に成功した。本研究では、45-100 ナノメートルサイズの構造体において残膜厚均一化を実現した。また、独自に開発した異方性ドライエッチング装置を用いてインプリント残膜の均一除去にも成功した。
2.リフトオフ法を用いた多層金属構造体の作製
メタマテリアルを光学素子として展開するためには微細な金属構造体を集積し、3次元構造体を作製する必要がある。当該年度においては、光ナノインプリント法に新たにリフトオフ法を用いた新たな積層手法を提案した。その結果、50ナノメートルサイズ金属構造体の単層及び多層構造作製に成功し、光ナノインプリント法を用いた微細構造集積手法を確立した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] ローレンスバークレー国立研究所(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ローレンスバークレー国立研究所
  • [Journal Article] Viscosity range of UV-curable resins usable in print and imprint method for preparing sub-100-nm-wide resin patterns2016

    • Author(s)
      Takuya Uehara, Akiko Onuma, Akira Tanabe, Kazuro Nagase, Hiroaki Ikedo, Nobuya Hiroshiba, Takahiro Nakamura, and Masaru Nakagawa
    • Journal Title

      Journal of Vacuum Science & Technology B

      Volume: 34 Pages: 06K404

    • DOI

      10.1116/1.4963374

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Anisotropic oxygen reactive ion etching for removing residual layers from 45 nm-width imprint patterns2016

    • Author(s)
      Takuya Uehara, Shoichi Kubo, Nobuya Hiroshiba, and Masaru Nakagawa
    • Journal Title

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      Volume: 29 Pages: 201 - 208

    • DOI

      10.2494/photopolymer.29.201

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Chlorine-based inductively coupled plasma etching of GaAs wafer using tripodal paraffinic triptycene as an etching resist mask2016

    • Author(s)
      Akihiro Matsutani, Fumitaka Ishiwari, Yoshiaki Shoji, Takashi Kajitani, Takuya Uehara, Masaru Nakagawa and Takanori Fukushima
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 55 Pages: 06GL01

    • DOI

      10.7567/JJAP.55.06GL01

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Plasmonic nanostructures with 20 nm gaps fabricated by UV-NIL and lift-off processes2016

    • Author(s)
      Takuya Uehara, Giuseppe Calafiore, Scott Dhuey, Alexander Koshelev, Keiko Munechika, Simone Sassolini, Stefano Cabrini, and Masaru Nakagawa
    • Organizer
      The 15th International Conference on Nanoimprint and Nanoprint Technology
    • Place of Presentation
      Braga, Portugal
    • Year and Date
      2016-09-26 – 2016-09-28
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] UV nanoimprint lithography and lift-off processes for fabricating split-ring resonators with 20 nm gaps2016

    • Author(s)
      Takuya Uehara, Giuseppe Calafiore, Scott Dhuey, Alexander Koshelev, Keiko Munechika, Simone Sassolini, Stefano Cabrini, and Masaru Nakagawa
    • Organizer
      The 42nd Micro and Nano Engineering
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      2016-09-19 – 2016-09-23
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fabrication of split-ring resonator arrays with 20-nm-wide gaps by UV nanoimprint lithography2016

    • Author(s)
      Takuya Uehara, Giuseppe Calafiore, Scott Dhuey, Alexander Koshelev, Keiko Munechika, Simone Sassolini, Stefano Cabrini, and Masaru Nakagawa
    • Organizer
      The First A3 Metamaterials Forum
    • Place of Presentation
      Tohoku University, Sendai, Japan
    • Year and Date
      2016-07-05 – 2016-07-07
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Viscosity range of UV-curable resins usable in screen printing with polyimide through-hole membrane masks for sub-100 nm-wide imprint patterns2016

    • Author(s)
      Takuya Uehara, Akiko Onuma, Akira Tanabe, Kazuro Nagase, Hiroaki Ikedo, Nobuya Hiroshiba, Takahiro Nakamura, and Masaru Nakagawa
    • Organizer
      The 60th International Conference on Electron, Ion, and Photon Beam Technology and Nanofabrication
    • Place of Presentation
      Pittsburgh, USA
    • Year and Date
      2016-05-31 – 2016-06-03
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-02-16  

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