| 研究課題/領域番号 |
15H02011
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノマイクロシステム
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
宮崎 英樹 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (10262114)
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| 研究分担者 |
間野 高明 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主幹研究員 (60391215)
川津 琢也 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (00444076)
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| 研究協力者 |
笠谷 岳士
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
41,080千円 (直接経費: 31,600千円、間接経費: 9,480千円)
2018年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2017年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2016年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
2015年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
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| キーワード | マイクロ・ナノデバイス / メタマテリアル / メタ表面 / 量子井戸 / 中赤外光 / 赤外検出器 |
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| 研究成果の概要 |
波長5～10μmの中赤外線の高感度検出には水銀カドミウムテルライド検出器が用いられているが、有毒な水銀やカドミウムを含まない低毒性検出器の登場が望まれていた。本研究では、低毒性ではあるものの垂直入射光に感度を持たないという問題を抱えていたガリウムヒ素量子井戸赤外線検出器を上下からストライプ状の金で挟むメタ表面に組み込むことにより、波長7.0μmの垂直無偏光入射光に対して感度2.23 A/W、外部量子効率39.4%という、水銀カドミウムテルライド検出器に迫る実用レベルの性能を実現した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
環境測定、自動運転、警備活動のために中赤外線の利用がますます注目される中、ROHS指令や水俣条約により使用が難しい水銀カドミウムテルライドに代わる中赤外線検出器の選択肢を提供できた。その上では、これまで基礎研究の対象であったメタ表面の電場回転機能と電場増機能が本質的な役割を果たした。また、プラズモン共鳴に必須の平滑性・急峻性と、微弱な光電流の取り出しに必要なオーミック性を兼ね備えた金属/半導体界面の形成方法を明らかにした。この技術も今後のメタ表面の光電子デバイス応用を加速すると期待している。
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