| 研究課題/領域番号 |
22K18984
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分30:応用物理工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
小野 篤史 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (20435639)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 表面プラズモン / イメージセンサ / 回折格子 / 近赤外 / シリコンイメージセンサ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，自動運転技術や通信技術，生体計測技術など，昨今重要視されている近赤外イメージセンサの分野において，シリコンイメージセンサの近赤外感度を大幅に向上する技術革新をもたらすことに挑戦する研究である．プラズモニクスと呼ばれる光学分野とイメージセンサの電子工学分野との融合を図ることにより課題解決に取り組む．
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| 研究成果の概要 |
本研究は，自動運転技術や通信技術，生体計測技術など，昨今重要視されている近赤外イメージセンサの分野において，シリコンイメージセンサの近赤外感度を大幅に向上する技術革新をもたらすことに挑戦する研究である．本研究期間内の達成目標として，波長940nmにおけるシリコン吸収効率を可視光域と同等の50%以上となるよう劇的な感度向上を目指す．裏面照射型イメージセンサを考慮して解析し，プラズモニック回折によるシリコン層で光を閉じ込めるような機構を新たに考案した．これにより波長940nmにおいて吸収効率53.3%が得られることを解析的に明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，表面プラズモン共鳴よりもわずかに短波長側の回折条件にて構造設計することにより，90度近い大きな回折角度と50%近い高い回折効率のプラズモニック回折が起きることを明らかにしたものであり，準表面プラズモン共鳴という新たな概念を提唱した．
本概念をシリコンイメージセンサの近赤外感度向上技術に応用することにより，TOFセンサなどの低照度化，低消費電力化，高解像度化，高速化など現行に対して革新的技術をもたらすことが期待される．
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