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異種材料光集積化に向けた大気開放・局所活性化雰囲気における常温接合の実現

研究課題

研究課題/領域番号 18K18863
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分21:電気電子工学およびその関連分野
研究機関九州大学

研究代表者

多喜川 良  九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (80706846)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード大気低温接合 / 金属極薄膜接合 / 金属薄膜接合 / 簡便な常温接合 / 大気開放・局所活性化雰囲気 / 光素子実装・集積 / 表面活性化原子拡散接合 / 異種材料集積化 / 大気中常温実装
研究成果の概要

極薄の金属薄膜を大気開放下で表面活性化可能な手法を検討し、活性金属密着層を介した大気常温接合の可能性について検討した。大気開放・局所活性化雰囲気における接合機構を作製し、接合実験を行った。金属薄膜の表面活性化と接合メカニズム把握に向けて多くの知見の取得に成功するとともに、条件によっては光学応用で重要な酸化物材料の大気常温(ないし低温)接合が可能であることも分かった。本研究により、将来の簡便な大気中常温接合プロセスの実現に向けた基礎データ取得に繋がった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本成果は、真空・大気下における金属薄膜の表面活性化状態と接合メカニズム把握に繋がり学術的な価値は高い。また、大規模な真空引き装置を必要としない将来の簡便な大気中プロセス実現に寄与する可能性があり産業的にも価値があると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 大気中低温接合技術による光導波路集積2020

    • 著者名/発表者名
      多喜川 良
    • 雑誌名

      レーザー学会第546回研究会報告

      巻: - ページ: 19-22

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Ultrathin adhesive layer between LiNbO3 and SiO2 for bonded LNOI waveguide applications2019

    • 著者名/発表者名
      Takigawa Ryo、Higurashi Eiji、Asano Tanemasa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 58 号: SJ ページ: SJJE06-SJJE06

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab24b6

    • NAID

      210000156854

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrathin adhesive layer between LiNbO3 and SiO2 for bonded LNOI waveguide applications2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Takigawa, Eiji Higurashi, Tanemasa Asano
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: accepted

    • NAID

      210000156854

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Residual Stress in Lithium Niobate Film Layer of LNOI/Si Hybrid Wafer Fabricated Using Low-Temperature Bonding Method2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Takigawa, Toru Tomimatsu, Eiji Higurashi, Tanemasa Asano
    • 雑誌名

      Micromachine

      巻: 10 号: 2 ページ: 136-136

    • DOI

      10.3390/mi10020136

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Surface Activated Bonding of LiNbO3 and GaN at Room Temperature2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Takigawa, Eiji Higurashi and Tanemasa Asano
    • 雑誌名

      ECS transactions

      巻: 86 号: 5 ページ: 207-213

    • DOI

      10.1149/08605.0207ecst

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 大気中低温接合技術による光導波路集積2020

    • 著者名/発表者名
      多喜川 良
    • 学会等名
      レーザー学会第546回研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Surface activation of Au films using vacuum ultraviolet irradiation for low-temperature bonding in air2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Takigawa, Haruichi Kanaya
    • 学会等名
      The 8th Internatinal Conference on BioSensors, BioMedical Devices, Bio MEMS/NEMS & Applications 2019 (Bio4Apps2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 接合中間層がLNOI光導波路特性に及ぼす影響調査2019

    • 著者名/発表者名
      多喜川良、日暮栄治、浅野種正
    • 学会等名
      エレクトロニクス実装学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Room-temperature wafer bonding of LiNbO3 and SiO2 using sub-nanometer Fe films2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Takigawa, Eiji Higurashi and Tanemasa Asano
    • 学会等名
      23rd Microoptics Conference (MOC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface Activated Bonding of LiNbO3 and GaN at Room Temperature2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Takigawa, Eiji Higurashi and Tanemasa Asano
    • 学会等名
      ECS meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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