2008 Fiscal Year Annual Research Report
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20760029
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
北 智洋 Tohoku University, 大学院・工学研究科, 助教 (40466537)
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| Keywords | フォトニックエレメント / Siフォトニクス / フォトニックナノ構造 / ZnO光導波路 |
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| Research Abstract |
フォトニックエレメントは、光の波長(1.5μm程度)よりも小さな誘電体構造であり、これらを適切に設計し配置することで、これまでにない微小領域の光波制御手法を確立するというのが本研究の目的である。平成20年度の研究における研究成果を電磁解析による構造設計とリソグラフィー技術を用いた構造作製の二点について述べる。
構造設計においては、主にFDTD法による電磁界解析手法を用いて単一ロッド構造における共振、指向性光放射を実現できる事を確認した。その時のロッドのサイズは、Siを材料とした時に直径200nm程度長さ1μmとなる事を明らかにした。さらにこのような微小領域の光学現象を観測、利用するためには、Si細線光導波路といった既存の光導波構造との結合が不可欠と考え、微小ロッドと細線導波路との効率的な光学結合方法を検討し、最適化を行った。その結果Si細線光導波路にモード形状及び、インピーダンス整合をするためのテーパー構造を採用することで光の導波波長においては10%以下の損失が実現できる事を示した。
素子作製においては、電子線リソグラフィー及びドライエッチング技術を用いて、200nm以下のSiドット構造をSOI基板上に形成し、それらを100〜200nm間隔で並べたり、Si細線光導波路と集積化できる事を確認した。さらに発光材料をベースとしたフォトニックエレメントの実現を目的として青色ダイオードとして近年注目を浴びているZnO系光導波路の研究にも着手し、サブミクロンオーダーの構造作製技術を確立しつつある。
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Research Products
(7 results)
