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ダブルパルスフェムト秒レーザーによる透明基板の光トリガー加工に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K18831
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
研究機関九州大学

研究代表者

林 照剛  九州大学, 工学研究院, 准教授 (00334011)

研究分担者 黒河 周平  九州大学, 工学研究院, 教授 (90243899)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2017年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードフェムト秒レーザー / 透明基板 / 光励起 / アブレーション / ダブルパルスビーム / 透明材料 / ダブルパルス
研究成果の概要

本研究では,低照度の近赤外フェムト秒レーザを用いて合成石英表面の薄膜をアブレーションし,直近の合成石英基板を高効率に微細加工する技術を確立することを目指している.
研究期間中に実施した実験では,カーボン薄膜を塗布した合成石英基板の加工現象を調査するため、様々なフェムト秒レーザー照射条件で,基板加工面の加工後の状態の観察を行い,カーボン薄膜付き合成石英基板の加工閾値を測定しカーボン膜を塗布した合成石英と塗布していない合成石英に対し,パルス間隔を変化させながらダブルパルス加工を行った結果,パルス間隔が1ps以上の場合,加工閾値が上昇し,加工領域の減少がみられることを確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,省エネルギー社会の要請に応えるべく,パワー半導体デバイスの製造に用いられる透明基板材料を,低光子エネルギービームでレーザー加工する技術の開発に挑戦する.
本研究課題の遂行により,従来,光吸収性の問題でレーザー加工が困難とされる透明基板材料を簡便に,高精度に加工する技術が確立すれば,その工業的な価値は高く,レーザー加工の工業適用途が大きく広がると考えられ,その社会的意義は大きい.また,透明基板材料のレーザー加工プロセスについての研究はまだ,その過程が詳細に解明されているとはいえないことから,レーザー加工の分野において果たす学術的意義も大きい.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] フェムト秒レーザを用いた薄膜付き透明材料の光励起加工に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      廣津 佑紀,林 照剛,黒河 周平,水町 遼祐
    • 学会等名
      日本機械学会九州支部第72期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザを用いたダブルパルスビームによる励起状態面の表面加工に関する研究(第九報) ―加工変質層の元素組成評価―2018

    • 著者名/発表者名
      松永啓伍,林照剛,黒河周平,廣津佑紀,松川洋二,長谷川登,錦野将元
    • 学会等名
      2018年度精密工学会春期全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザによる膜付き絶縁体に対する光励起加工に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      廣津佑紀,林照剛,黒河周平,水町遼祐,松川洋二
    • 学会等名
      2018年度精密工学会九州支部講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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