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深紫外領域における窒化物半導体上の局在表面プラズモン共鳴現象に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 25600090
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 結晶工学
研究機関三重大学

研究代表者

平松 和政  三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50165205)

研究分担者 三宅 秀人  三重大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70209881)
元垣内 敦司  三重大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00303751)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード窒化物半導体 / 深紫外領域 / 表面プラズモン / 表面プラズモンセンサー / 2層型ワイヤーグリッド偏光子 / 窒化アルミニウム / 金属 / 化合物半導体 / 金属薄膜 / ワイヤーグリッド偏光子 / センサー
研究成果の概要

本研究は、窒化物半導体と表面プラズモン共鳴現象とを融合し、深紫外領域における新規の光物性を見出し、光デバイスを開拓することである。この目的に対し、可視領域での表面プラズモン共鳴の検討を行い、深紫外領域での表面プラズモン共鳴に関する知見を得ると共に、基板となるAlN結晶作製を行った。
GaP基板とAuを組みあわせた表面プラズモンセンサーを作製し、屈折率が1.55の2,4-ジクロロトルエンの検出に成功した。また、2層型ワイヤーグリッド偏光子において、表面プラズモン共鳴による異常透過現象を見いだした。
更に、溝加工を施したAlN基板にHVPE法で結晶成長を行い、高品質なAlN層を得ることができた。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (31件) 備考 (6件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Using surface-plasmon polariton at the GaP-Au interface in order to detect chemical species in high-refractive-index media2015

    • 著者名/発表者名
      A. Motogaito, S. Nakamura, J. Miyazaki, H. Miyake and K. Hiramatsu
    • 雑誌名

      Optics Communications

      巻: 341 ページ: 64-68

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2014.12.006

    • 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] High-quality AlN growth on 6H-SiC substrate using three dimensional nucleation by low-pressure hydride vapor phase epitaxy2014

    • 著者名/発表者名
      S. Kitagawa, H. Miyake and K. Hiramatsu
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 53 号: 5S1 ページ: 05FL03-05FL03

    • DOI

      10.7567/jjap.53.05fl03

    • NAID

      210000143863

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] MOVPE growth of GaN on Si substrate with 3C-SiC buffer layer2014

    • 著者名/発表者名
      M. Katagiri, H. Fang, H. Miyake, K. Hiramatsu, H. Oku, H. Asanuma and K. Kawamura
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 53 号: 5S1 ページ: 05FL09-05FL09

    • DOI

      10.7567/jjap.53.05fl09

    • NAID

      210000143869

    • 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] AlN Grown on a- and n-Plane Sapphire Substrates:by Low-Pressure Hydride Vapor Phase Epitaxy2013

    • 著者名/発表者名
      Naoki Goriki, Hideto Miyake, Kazumasa Hiramatsu, Toru Akiyama, Tomonori Ito, and Osamu Eryu
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 52 号: 8S ページ: 08JB31-08JB31

    • DOI

      10.7567/jjap.52.08jb31

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Excitation of the Surface Plasmon Polariton with the GaP-Au Contact and Application to Chemical Sensors2013

    • 著者名/発表者名
      S. Nakamura, A. Motogaito, H. Miyake, and K. Hiramatsu
    • 雑誌名

      Technical digest on 2013 Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR)

      巻: なし

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on the Chemical Sensor Using Excitation of the Surface Plasmon Polariton with the GaP-Au Contact2013

    • 著者名/発表者名
      Shohei Nakamura,Atsushi Motogaito, Hideto Miyake and Kazumasa Hiramatsu
    • 雑誌名

      Proc. JSAP-OSA Symposia 2013

      巻: なし

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Stady on surface thermal stability of free-standing GaN substrates2015

    • 著者名/発表者名
      S. Okada, H. Miyake, K. Hiramatsu, R. Miyagawa, O. Eryu and T. Hashizume
    • 学会等名
      ISPlasma 2015
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-03-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 一次元金属回折格子を用いた伝搬型表面プラズモンセンサーによる高屈折率媒質の検出2015

    • 著者名/発表者名
      水戸慎也、元垣内敦司、三宅秀人、平松和政
    • 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
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      2014 実績報告書
  • [学会発表] MOVPE法によるAlN成長におけるc面サファイア微傾斜角度の影響2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木周平、林家弘、三宅秀人、平松和政、福山博之
    • 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
      2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] MOVPE法によるAlN成長におけるc面サファイア表面の影響2015

    • 著者名/発表者名
      林家弘、鈴木周平、岡田俊祐、三宅秀人、平松和政
    • 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
      2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] スパッタ法AlNテンプレート基板を用いたAlNのHVPE成長2015

    • 著者名/発表者名
      安井大貴、三宅秀人、平松和政、岩谷素顕、赤﨑勇、天野浩
    • 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
      2015-03-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 光学フィルタへの応用に向けた金属2次元回折格子構造の作製と光学特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      鬼頭壮宜、元垣内敦司、三宅秀人、平松和政
    • 学会等名
      電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      機械振興会館
    • 年月日
      2014-12-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] GaN自立基板の表面におけるサーマルクリーニングの効果2014

    • 著者名/発表者名
      岡田俊祐、三宅秀人、平松和政、宮川鈴衣奈、江龍修、橋詰保
    • 学会等名
      電子情報通信学会レーザー量子エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      大阪大学 吹田キャンパス
    • 年月日
      2014-11-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Studies on surface plasmon sensor using one-dimensional metal diffraction grating2014

    • 著者名/発表者名
      S. Mito, A. Motogaito, H. Miyake and K. Hiramatsu
    • 学会等名
      The 4th International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU
    • 発表場所
      三重大学
    • 年月日
      2014-11-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Surface treatment of GaN substrates by thermal cleaning2014

    • 著者名/発表者名
      S. Okada, H. Miyake, K. Hiramatsu, R. Miyagawa, O. Eryu and T. Hashizume
    • 学会等名
      The 4th International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU
    • 発表場所
      三重大学
    • 年月日
      2014-11-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] GaN growth on carbonized-Si substrate by MOVPE2014

    • 著者名/発表者名
      K. Izumi, H. Miyake, K. Hiramatsu, H. Oku, H. Asamura and K. Kawamura
    • 学会等名
      The 4th International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU
    • 発表場所
      三重大学
    • 年月日
      2014-11-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Influence of thermal annealing in N2-CO ambient on AlN buffer layer2014

    • 著者名/発表者名
      S. Suzuki, H. Miyake, K. Hiramatsu, and H. Fukuyama
    • 学会等名
      The 4th International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU
    • 発表場所
      三重大学
    • 年月日
      2014-11-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Study of AlN growth conditions for hydride vapor phase epitaxy2014

    • 著者名/発表者名
      D. Yasui, H. Miyake, K. Hiramatsu and T. Kawamura
    • 学会等名
      The 4th International Symposium for Sustainability By Engieering at MIU (IS2EMU2013)
    • 発表場所
      三重大学
    • 年月日
      2014-11-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 2層型ワイヤーグリッド偏光子の偏光特性と表面プラズモン共鳴2014

    • 著者名/発表者名
      元垣内敦司、森下雄太、三宅秀人、平松和政
    • 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
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 光学フィルタへの応用に向けた金属2次元回折格子構造の作製と可視光及び赤外光の透過・反射制御2014

    • 著者名/発表者名
      鬼頭壮宜、元垣内敦司、三宅秀人、平松和政
    • 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
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] サファイア基板のサーマルリング2014

    • 著者名/発表者名
      林家弘、鈴木周平、岡田俊祐、三宅秀人、平松和政
    • 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
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] エピタキシャル成長のためのGaN 自立基板サーマルクリーニング2014

    • 著者名/発表者名
      岡田俊祐、三宅秀人、平松和政、宮川鈴衣奈、江龍修、橋詰保
    • 学会等名
      第6回窒化物半導体結晶成長講演会
    • 発表場所
      名城大学
    • 年月日
      2014-07-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] サファイア上AlN 緩衝層のN2-CO アニールとMOVPE 法による高温成長2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木周平、三宅秀人、平松和政、福山博之
    • 学会等名
      第6回窒化物半導体結晶成長講演会
    • 発表場所
      名城大学
    • 年月日
      2014-07-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] HVPE法AlN成長条件のシミュレーションによる検討2014

    • 著者名/発表者名
      安井大貴、三宅秀人、平松和政、河村貴宏
    • 学会等名
      第6回窒化物半導体結晶成長講演会
    • 発表場所
      名城大学
    • 年月日
      2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Influence of thermal cleaning on free-standing GaN surface2014

    • 著者名/発表者名
      S. Okada, H. Miyake, K. Hiramatsu, R. Miyagawa, O. Eryu and T. Hashizume
    • 学会等名
      第33回電子材料シンポジウム
    • 発表場所
      ラフォーレ修善寺
    • 年月日
      2014-07-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Polarization Property of a Double-layer Wire Grid Polarizer and the Mechanism of Transmission2014

    • 著者名/発表者名
      A. Motogaito, Y. Morishita, H. Miyake and K. Hiramatsu
    • 学会等名
      17th European Conference on Integrated Optics and 20th Microoptics Conference
    • 発表場所
      Nice, France
    • 年月日
      2014-06-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Excitation of Surface Plasmon Polariton at the GaP-Au Interface in a High-Refractive-Index Medium2014

    • 著者名/発表者名
      A. Motogaito, S. Nakamura, J. Miyazaki, H. Miyake and K. Hiramatsu
    • 学会等名
      17th European Conference on Integrated Optics and 20th Microoptics Conference
    • 発表場所
      Nice, France
    • 年月日
      2014-06-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] AlN基板の表面処理とホモエピタキシャル成長2014

    • 著者名/発表者名
      渡邉祥順、三宅秀人、平松和政、岩崎洋介
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子デバイス研究会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] GaN自立基板の表面におけるサーマルクリーニングの効果2014

    • 著者名/発表者名
      岡田俊祐、三宅秀人、平松和政、宮川鈴衣奈、江龍修、橋詰保
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子デバイス研究会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-05-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] HVPE Homoepitaxy on Freestanding AlN Substrate with Trench Pattern2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Watanabe、H. Miyake、K. Hiramatsu, Y. Iwasaki and S. Nagata
    • 学会等名
      5th International Symposium on Growth of III-Nitrides
    • 発表場所
      Atlanta, USA
    • 年月日
      2014-05-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] AlNのMOVPE成長におけるSi取り込み量の転位密度依存性2013

    • 著者名/発表者名
      西尾剛、三宅秀人、平松和政、徳本有紀、米永一郎
    • 学会等名
      第5回窒化物半導体結晶成長講演会
    • 発表場所
      大阪大学 銀杏会館
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] The Excitation of the Surface Plasmon Polariton with the GaP-Au Contact and Application to Chemical Sensors

    • 著者名/発表者名
      S. Nakamura, A. Motogaito, H. Miyake, and K. Hiramatsu
    • 学会等名
      2013 Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR)
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of threading dislocation on MOVPE growth of Si-doped AlN

    • 著者名/発表者名
      G. Nishio, H. Miyake and K. Hiramatsu
    • 学会等名
      第32回電子材料シンポジウム
    • 発表場所
      ラフォーレ琵琶湖
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Study on the Chemical Sensor Using Excitation of the Surface Plasmon Polariton with the GaP-Au Contact

    • 著者名/発表者名
      Shohei Nakamura, Atsushi Motogaito, Hideto Miyake and Kazumasa Hiramatsu
    • 学会等名
      JSAP-OSA Symposia 2013
    • 発表場所
      同志社大学 京田辺キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 二層型ワイヤーグリッド偏光子の特性周期及び高さ依存性

    • 著者名/発表者名
      森下 雄太、元垣内 敦司、三宅 秀人、平松和政
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会(OPJ2013)
    • 発表場所
      奈良県新公会堂
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Controlling reflectance and transmittance in visible and infrared light region by using periodical metallic nano-structures

    • 著者名/発表者名
      Masanori Kito, Atsushi Motogaito, Hideto Miyake and Kazumasa Hiramatsu
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium for Sustainability By Engieering at MIU (IS2EMU2013)
    • 発表場所
      三重大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] GaPとAuの接触を用いた伝搬型表面プラズモンセンサーによる高屈折率液体媒質の検出

    • 著者名/発表者名
      元垣内敦司、中村将平、宮崎 潤、三宅秀人、平松和政
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学淵野辺キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 三重大学大学院工学研究科電気電子工学専攻 オプトエレクトロニクス研究室

    • URL

      http://www.opt.elec.mie-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 三重大学全学シーズ集

    • URL

      http://www.crc.mie-u.ac.jp/seeds/contents/detail.php?mid=20100108-113310&t=r&url=

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 三重大学極限ナノエレクトロニクスセンター

    • URL

      http://www.cute.rc.mie-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 三重大学大学院工学研究科電気電子工学専攻オプトエレクトロニクス研究室

    • URL

      http://www.opt.elec.mie-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 三重大学極限ナノエレクトロニクスセンター

    • URL

      http://www.cute.rc.mie-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 三重大学全学シーズ集

    • URL

      http://www.crc.mie-u.ac.jp/seeds/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [産業財産権] 光学装置の製造方法及び光学装置2014

    • 発明者名
      元垣内敦司、平松和政、森下雄太
    • 権利者名
      国立大学法人三重大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-024746
    • 出願年月日
      2014-02-12
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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