振動モードの可視化によるMEMS共振器に内在する非線形モード間結合効果の解析

• 研究課題/領域番号: 24K00937
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 張 亜 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80779637)
• 研究分担者: 平川 一彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10183097) ; とう 明聡 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20295124)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2026年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2025年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2024年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
• キーワード: MEMS共振器 / モード間結合 / 可視化 / テラヘルツ検出器

研究開始時の研究の概要

我々が開発したMEMSボロメータは、THz技術を応用展開する上で有望である。特に、梁の非線形性により生じる振動モード間の相互作用は、非常に大きな熱感度の増大をもたらし、超高感度のテラヘルツ検出の実現に非常に魅力的である。しかし、モード間の結合がなぜ発生するのかという機構は明らかではない。本研究では、独自に開発したストロボ微分干渉顕微振動可視化技術をMEMS共振器構造の研究に導入し、測定される振動の2次元分布の情報を用いてモード間結合効果を定量的解析することである。これによって、モード間結合による感度増大の物理機構を解明するとともに、室温動作の超高感度THz電磁波検出の実現可能性を追求する。