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複数の分光感度特性を有する画素を集積化した非冷却赤外線アレイセンサに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 24510172
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 マイクロ・ナノデバイス
研究機関立命館大学

研究代表者

木股 雅章  立命館大学, 理工学部, 教授 (60388121)

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
5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード赤外線センサ / MEMS / 多波長
研究成果の概要

複数の異なった分光感度特性を持った熱型赤外線検出器画素をアレイ状に配列した多波長非冷却赤外線アレイセンサの基礎技術の研究開発を行った。干渉吸収構造とプラズモニクス吸収構造で波長選択が実現できることを実験的に確認し、製造面と性能面から後者が有利であるとの結論を得た。プラズモニクス吸収構造を有する検出器で問題となった吸収帯域外感度が発生する原因を検討し、その抑制方法を提案するとともに、提案する方法が有効であることを実験的に確認した。さらに、プラズモニクス吸収構造の形状に非対称性を導入することで、偏光検知ができることも実験的に示した。

報告書

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

    (46件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (38件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Optimization of Two-Dimensional Plasmonic Absorbers Based on a Metamaterial and Cylindrical Cavity Model Approach for High-Responsivity Wavelength-Selective Uncooled Infrared Sensors2014

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Masuda, Shinpei Ogawa, Yousuke Takagawa, and Masafumi Kimata
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 26 ページ: 215-223

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development Status of Type II Superlattice Infrared Detector in JAXA2014

    • 著者名/発表者名
      Haruyoshi Katayama, Michito Sakai, Junpei Murooka,Masafumi Kimata, Takahiro Kitada, Toshiro Isu,Mikhail Patrashin, Iwao Hosako and Yasuhiro Iguchi
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 26 ページ: 225-234

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mid-infrared Type-II InAs/GaSb Superlattice Photodiodes Fabricated on InP Substrates2014

    • 著者名/発表者名
      Kohei Miura, Yasuhiro Iguchi, Tsukuru Katsuyama, Yuichi Kawamura, Junpei Murooka, Haruyoshi Katayama, Shota Sugano, Tomoko Takekawa and Masafumi Kimata
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 26 ページ: 245-251

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polarization-selective uncooled infrared sensor with asymmetric two-dimensional plasmonic absorber2014

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Ogawa, Kyohei Masuda, Yousuke Takagawa, and Masafumi Kimata
    • 雑誌名

      Optical Engineering

      巻: 53 号: 10 ページ: 1071101-1071105

    • DOI

      10.1117/1.oe.53.10.107110

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Type II Superlattice Infrared Detector2014

    • 著者名/発表者名
      Haruyoshi Katayama, Masafumi Kimata, et al.
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mid-infrared Type-II InAs/GaSb Superlattice Photodiodes Fabricated on InP Substrates2014

    • 著者名/発表者名
      Kohei Miura, Masafumi Kimata, et al.
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimization of Two-dimensional Plasmonic Absorbers based on a Metamaterial and Cylindrical Cavity Model Approach for High Responsivity Wavelength Selective Uncooled Infrared Sensors2014

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Masuda, Masafumi Kimata, et al.
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] プラズモニクスによる波長選択型非冷却赤外センサ2013

    • 著者名/発表者名
      小川新平、木股雅章
    • 雑誌名

      三菱電機技報

      巻: 87 ページ: 353-356

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 非冷却赤外線イメージセンサと自動車応用2014

    • 著者名/発表者名
      木股雅章
    • 学会等名
      第30回ポリマー光部品(POC)研究会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所関西センター(大阪府)
    • 年月日
      2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 1 次元プラズモニックメタマテリアル吸収体による偏光検知非冷却赤外線センサ2014

    • 著者名/発表者名
      高川 陽輔,小川 新平, 増田 恭平, 宮下 晃一,木股 雅章
    • 学会等名
      第75 回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高機能非冷却赤外線センサの高性能化I: 3 次元プラズモニックメタマテリアル吸収体の基礎検討2014

    • 著者名/発表者名
      小川 新平,藤澤 大介, 秦 久敏,植月 満治, 三崎 浩司,木股 雅章
    • 学会等名
      第75 回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高機能非冷却赤外線センサの高性能化Ⅱ: 3 次元プラズモニックメタマテリアル吸収体の光学特性2014

    • 著者名/発表者名
      藤澤 大介,小川 新平, 秦 久敏,植月 満治, 三崎 浩司,木股 雅章
    • 学会等名
      第75 回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 窒素プラズマ処理によるInAs/GaSb 超格子の表面酸化抑制2014

    • 著者名/発表者名
      辻 幸洋,稲田 博史,町長 賢一,Sundararajan Balasekaran,三浦 広平,猪口 康博,勝山 造, 片山晴善, 木股雅章
    • 学会等名
      第75 回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高機能非冷却赤外線センサの高性能化III - ナノギャップ3 次元プラズモニックメタマテリアル吸収体の作製-2014

    • 著者名/発表者名
      植月 満治,秦 久敏,三崎 浩司,小川 新平,藤澤 大介, 木股 雅章
    • 学会等名
      第75 回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 赤外線イメージングとその応用2014

    • 著者名/発表者名
      木股雅章
    • 学会等名
      日本光学会光設計研究グループ 第54回研究会
    • 発表場所
      宇都宮大学(栃木県)
    • 年月日
      2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 赤外線センサ2014

    • 著者名/発表者名
      木股雅章
    • 学会等名
      半導体・集積回路技術第78回シンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学森戸記念館(東京都)
    • 年月日
      2014-07-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Measurement of absorption/external quantum efficiency of InAs/GaSb Type II superlattice2014

    • 著者名/発表者名
      Haruyoshi Katayama, Tomoko Takekawa, Masafumi Kimata, Hiroshi Inada, and Yasuhiro Iguchi
    • 学会等名
      Quantum Structure Infrared Photodetector international Conference
    • 発表場所
      Santa Fe (USA)
    • 年月日
      2014-06-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Polarization selective uncooled infrared sensor using an asymmetric two-dimensional plasmonic absorber2014

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Ogawa, Kyohei Masuda, Yousuke Takagawa, and Masafumi Kimata
    • 学会等名
      SPIE DSS (Defense, Security and Sensing)
    • 発表場所
      Baltimore (USA)
    • 年月日
      2014-05-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Pretreatment for surface leakage current reduction in type-II superlattice MWIR photodetectors2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Inada, Ken-ichi Machinaga, Sundararajan Balasekaran, Kouhei Miura, Masaki Migita, Yukihiro Tsuji, Yasuhiro Iguchi, Haruyoshi Katayama, and Masafumi Kimata
    • 学会等名
      SPIE DSS (Defense, Security and Sensing)
    • 発表場所
      Baltimore (USA)
    • 年月日
      2014-05-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Dark current measurement of Type-II superlattice infrared focal plane array detector2014

    • 著者名/発表者名
      Michito Sakai, Haruyoshi Katayama, Junpei Murooka, Masafumi Kimata, and Yasuhiro Iguchi
    • 学会等名
      SPIE DSS (Defense, Security and Sensing)
    • 発表場所
      Baltimore (USA)
    • 年月日
      2014-05-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Three-dimensional plasmonic absorber based on microdisk resonators for high performance wavelength selective uncooled infrared sensors2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ogawa, D. Fujisawa, T. Maegawa, M. Ueno, and M. Kimata
    • 学会等名
      SPIE DSS (Defense, Security and Sensing)
    • 発表場所
      Baltimore (USA)
    • 年月日
      2014-05-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Wavelength selective wideband uncooled infrared sensor by two-dimensional plasmonic absorber

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Ogawa, Masafumi Kimata, et al.
    • 学会等名
      SPIE Defense, Security, and Sensing 2013, Infrared Technology and Applications XXXIX
    • 発表場所
      ボルチモア(米国)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Development status of Type II superlattice infrared detector in JAXA

    • 著者名/発表者名
      H. Katayama, M. Kimata, et al.
    • 学会等名
      SPIE Defense, Security, and Sensing 2013, Infrared Technology and Applications XXXIX
    • 発表場所
      ボルチモア(米国)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] WAVELENGTH SELECTIVE UNCOOLED INFRARED SENSOR USING TRIANGULAR-LATTICE PLASMONIC ABSORBERS

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Ogawa, Masafumi Kimata, et al.
    • 学会等名
      IEEE Optical MEMS and Noanophotonics 2013
    • 発表場所
      金沢市文化ホール(石川県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 非対称周期構造を導入したプラズモニックメタマテリアルによる多波長選択型非冷却赤外線センサ

    • 著者名/発表者名
      高川陽輔、木股雅章 他
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 非対称形状を導入したプラズモニックメタマテリアルによる偏光検知非冷却赤外線センサ

    • 著者名/発表者名
      増田 恭平、木股雅章 他
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 非冷却赤外線イメージセンサ

    • 著者名/発表者名
      木股雅章
    • 学会等名
      日本電子高機能膜フォーラム
    • 発表場所
      東大武田先端知ビル(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] TRENDS IN SMALL-FORMAT INFRARED ARRAY SENSORS

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Kimata
    • 学会等名
      IEEE Sensors 2013
    • 発表場所
      ボルチモア(米国)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非冷却赤外線センサの最新動向

    • 著者名/発表者名
      木股雅章
    • 学会等名
      センシング技術応用研究会第185回研究例会
    • 発表場所
      パナソニック株式会社(滋賀県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 非冷却赤外線センサの最新開発動向

    • 著者名/発表者名
      木股雅章
    • 学会等名
      オプトロニクス赤外線セミナー
    • 発表場所
      東京都立産業貿易センター(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 車載用赤外線イメージセンサ

    • 著者名/発表者名
      木股雅章
    • 学会等名
      日本工業技術振興協会・映像情報メディア学会共催公開講演会「イメージセンサの最新技術とその応用」
    • 発表場所
      東京理科大学森戸記念館(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] GaSb/InAs Type-II超格子赤外線センサの量子効率評価

    • 著者名/発表者名
      竹川智子、木股雅章 他
    • 学会等名
      第11回赤外放射応用関連学会年会
    • 発表場所
      東京工科大学蒲田キャンパス(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 赤外線センサ技術の現状と今後の展開

    • 著者名/発表者名
      木股雅章
    • 学会等名
      第61 回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学相模原キャンパス(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズモニックメタマテリアルによる非冷却赤外線センサの新機能 -非対称性による偏光検知-

    • 著者名/発表者名
      増田恭平、木股雅章 他
    • 学会等名
      第62 回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学相模原キャンパス(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of type II superlattice detector for future space applications at JAXA

    • 著者名/発表者名
      Haruyoshi Katayama, Masafumi Kimata, et al.
    • 学会等名
      SPIE Defense and Security, Conference on Infrared Technology and Applications XXXVIII
    • 発表場所
      米国 ボルチモア
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 赤外線マイクロレンズアレイ製作におけるグレースケールリソグラフィプロセスの改善

    • 著者名/発表者名
      一色淳、山崎陵、木股雅章
    • 学会等名
      センサ・マイクロマシン部門総合研究会(マイクロマシン・センサシステム研究会)学会
    • 発表場所
      京都府 京都大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of type II superlattice detector for future space applications at JAXA

    • 著者名/発表者名
      Haruyoshi Katayama, Masafumi Kimata, et al.
    • 学会等名
      Quantum Structure Infrared Photodetector International Conference (QSIP 2012)
    • 発表場所
      フランス カルジェーズ
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 非冷却席赤外線センサ

    • 著者名/発表者名
      木股雅章
    • 学会等名
      透明酸化物・電子材料第166委員会第56回研究会
    • 発表場所
      東京都 アイビーホール青学会館
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] IRFPA Development in Japan

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Kimata
    • 学会等名
      Infrared Optoelectronics: Material and Devices (MIOMD 2012)
    • 発表場所
      米国 シカゴ
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of type-II superlattice detector for future space applications at JAXA

    • 著者名/発表者名
      Haruyoshi Katayama, Masafumi Kimata, et al.
    • 学会等名
      Infrared Optoelectronics: Material and Devices (MIOMD 2012)
    • 発表場所
      米国 シカゴ
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズモニック吸収体による中・遠赤外域多波長検知非冷却赤外線センサ

    • 著者名/発表者名
      菰田潤哉、増田恭平、福島直樹、 小川新平、木股雅章
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛県 愛媛大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズモニック吸収体による波長選択型非冷却赤外線センサ‐表面構造の最適化‐

    • 著者名/発表者名
      増田恭平、菰田潤哉、福島直樹、小川新平、木股雅章
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演
    • 発表場所
      愛媛県 愛媛大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] サーモパイル型赤外線センサ用増幅回路の設計

    • 著者名/発表者名
      北川真也、木股雅章
    • 学会等名
      日本赤外線学会研究発表会
    • 発表場所
      大阪府 関西大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] MEMS-based Uncooled Infrared Sensors

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Kimata
    • 学会等名
      The 19th International Display Workshops in conjunction with Asia Display 2012
    • 発表場所
      京都府 京都国際会館
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] プラズモニクス吸収体による波長選択型赤外線センサ ー表面格子形状の検討ー

    • 著者名/発表者名
      高川陽輔、菰田潤哉、増田恭平、坂田浩太郎、小川新平、木股雅章
    • 学会等名
      第60回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川県 神奈川工科大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] InP 基板上type-II InAs/GaSb 超格子を用いた中赤外センサ

    • 著者名/発表者名
      三浦広平,猪口康博,河村裕一,室岡純平,片山晴善,菅野翔太,竹川智子,木股雅章
    • 学会等名
      第61回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川県 神奈川工科大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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