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極限的微細加工技術による高速化・高効率化を目指したナノアンテナ結合型赤外検出器

研究課題

研究課題/領域番号 24360142
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関独立行政法人情報通信研究機構

研究代表者

川上 彰  独立行政法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所ナノICT研究室, 主任研究員 (90359092)

研究分担者 島影 尚  茨城大学, 工学部, 教授 (80359091)
兵頭 政春  金沢大学, 機械工学系, 准教授 (30359088)
田中 秀吉  独立行政法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所ナノICT研究室, 研究マネージャー (40284608)
武田 正典  静岡大学, 工学(系)研究科, 講師 (80470061)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2013年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2012年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
キーワードナノアンテナ / 赤外光 / 検出器 / 窒化ニオブ / FTIR / アンテナ / 光デバイス / 光回路 / 超伝導デバイス / 微細加工技術
研究成果の概要

赤外光検出器の応答特性および機能向上を目的として,我々は光ナノアンテナを提案している.赤外光アンテナの設計指針獲得の目的でナノスロットアンテナを試作、その特性評価を行った。アンテナの中赤外反射スペクトルにおいて、アンテナ動作に起因する明瞭な吸収特性を観察した。また異常表皮効果を考慮することで、電磁界シミュレータによりアンテナ設計が可能であることを示した。アンテナの実効面積評価も行い、54 THz において3.5 μm2 を得た。
アンテナ給電点に超伝導ストリップを有する中赤外光検出器を試作し、波長4.9 μmの中赤外光に対する応答特性を測定、アンテナ動作に起因する明確な偏波面依存性を確認した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (14件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Design of Mid-Infrared Superconducting Detector with Phased Array Nano Slot Antenna2015

    • 著者名/発表者名
      J. Horikawa, A. Kawakami, M. Hyodo, S. Tanaka, M. Takeda, H. Shimakage
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 25 号: 3 ページ: 2301005-2301005

    • DOI

      10.1109/tasc.2014.2383837

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Superconducting Mid-infrared Photo-detectors with Dipole Nano-antennas2015

    • 著者名/発表者名
      A. Kawakami, J. Horikawa, M. Hyodo, S. Tanaka, M. Takeda, and H. Shimakage
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 25 号: 3 ページ: 2300904-2300904

    • DOI

      10.1109/tasc.2014.2381514

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ナノアンテナを用いた超伝導中赤外光検出器の検討2015

    • 著者名/発表者名
      川上 彰、堀川準世、兵頭政春、田中秀吉、武田正典、島影 尚
    • 雑誌名

      信学技報SCE2014-52

      巻: 114 ページ: 19-24

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of nano slot antenna for Mid-infrared detectors2014

    • 著者名/発表者名
      J. Horikawa, A. Kawakami, M. Hyodo, S. Tanaka, M. Takeda, H. Shimakage
    • 雑誌名

      Infrared Physics & Technology

      巻: 67 ページ: 21-24

    • DOI

      10.1016/j.infrared.2014.07.001

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 中赤外マイクロストリップ線路の位相定数評価2015

    • 著者名/発表者名
      川上 彰、堀川隼世、 兵頭政春、田中秀吉、 武田正典、 島影 尚
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 年月日
      2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 中赤外領域における超伝導ホットエレクトロンボロメータの検討2015

    • 著者名/発表者名
      川上 彰
    • 学会等名
      理研シンポジウム
    • 発表場所
      北大学片平 さくらホール
    • 年月日
      2015-02-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Study of Mid-infrared Superconducting Hot Electron Bolometer with Nano-antennas2014

    • 著者名/発表者名
      A. Kawakami, J. Horikawa, M. Hyodo, S. Tanaka, Y. Uzawa, M. Takeda, H. Shimakage
    • 学会等名
      15th Workshop on Submillimeter-Wave Receiver Technologies in Eastern Asia
    • 発表場所
      ホテル近鉄アクアヴィラ伊勢志摩
    • 年月日
      2014-12-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ナノダイ ポールアンテナを用いた超伝導中赤外光検出器の検討2014

    • 著者名/発表者名
      堀川隼世, 川上彰, 兵頭政春, 田中秀吉, 武田正典, 島影尚
    • 学会等名
      第75 回応用物理 学会春季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Superconducting Mid-infrared Photo-detectors with Dipole Nano-antennas2014

    • 著者名/発表者名
      A. Kawakami, J. Horikawa, M. Hyodo, S. Tanaka, M. Takeda, H. Shimakage
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference (ASC)
    • 発表場所
      米国ノースカロライナ州シャーロット市
    • 年月日
      2014-08-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Design of mid-infrared superconducting detector with phased array nano slot antenna2014

    • 著者名/発表者名
      J. Horikawa, A. Kawakami, M. Hyodo, S. Tanaka, M. Takeda, H. Shimakage
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference (ASC)
    • 発表場所
      米国ノースカロライナ州シャーロット市
    • 年月日
      2014-08-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ナノスロットアンテナを用いた超伝導中赤外光検出器の検討2014

    • 著者名/発表者名
      堀川隼世、川上彰、兵頭政春、田中秀吉、武田正典、島影尚
    • 学会等名
      応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 中赤外光検出器用スロットアンテナの検討2013

    • 著者名/発表者名
      堀川隼世
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(神奈川県)
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 中赤外光ナノアンテナの作製と評価2013

    • 著者名/発表者名
      川上彰
    • 学会等名
      平成24年度GIGNO研究領域創成支援プロジェクト研究会
    • 発表場所
      メルパルク大阪(大阪府)(依頼講演)
    • 年月日
      2013-03-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Nano-antennas and Micro-strip lines for Superconducting Mid-infrared Detectors2013

    • 著者名/発表者名
      Akira Kawakami, Junsei Horikawa, Masaharu Hyodo, Shukichi Tanaka, Masanori Takeda, and Hisashi Shimakage
    • 学会等名
      The 7th East Asia Symposium on Superconductive Electronics (EASSE2013)
    • 発表場所
      College of Science, National Taiwan Normal University, Taipei(台湾)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Nano Slot Antenna for Mid-Infrared Detectors2013

    • 著者名/発表者名
      Junsei Horikawa, Akira Kawakami, Masaharu Hyodo, Shukichi Tanaka, and Hisashi Shimakage
    • 学会等名
      CLEO-PR & OECC/PS 2013
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 超伝導中赤外光検出器用スロットアンテナの評価2013

    • 著者名/発表者名
      堀川隼世、川上彰、兵頭政春、田中秀吉、武田正典、島影尚
    • 学会等名
      応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Design and Fabrication of Quasi-optical NbN Hot electron Bolometer mixers.2012

    • 著者名/発表者名
      Akira Kawakami
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference
    • 発表場所
      The Oregon Conference Centor, Portland, Oregon (米国)
    • 年月日
      2012-10-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] テラヘルツ周波数領域における超伝導電磁波検出器の研究開発

    • 著者名/発表者名
      川上彰
    • 学会等名
      ICTイノベーションセミナー
    • 発表場所
      大阪府立労働センター(大阪府)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 光を受信するナノサイズのアンテナ技術

    • URL

      http://www.nict.go.jp/advanced_ict/plan/4otfsk000001h78m-att/28.pdf

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 中赤外光アンテナ技術

    • URL

      http://www.nict.go.jp/publication/shuppan/kihou-journal/houkoku-vol59no1/houkokuvol59no1_0304.pdf

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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