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ワイドレンジプラズモンフィルタを実装したSOI量子イメージセンサの開発

公募研究

研究領域3次元半導体検出器で切り拓く新たな量子イメージングの展開
研究課題/領域番号 26109505
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関静岡大学

研究代表者

小野 篤史  静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (20435639)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
2015年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2014年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワード量子イメージング / プラズモン / SOI
研究実績の概要

本研究目的は,紫外域から赤外域にかけて波長選択性の高いイメージセンサを開発することである.本研究目的達成のため,申請者の専門分野であるプラズモニックデバイスを応用する.提案するイメージセンサは,金属凹凸構造を有するプラズモニックデバイスをSOI基板部にオンチップ形成し,SOI基板をセンサとし(裏面照射型),薄膜SOIに検出回路を集積化した3次元構造である.凹凸周期に対応した波長をもつ光のみが,金属中の伝導電子と共鳴し,センサ部にて高効率に吸収される.金属構造を工夫し,任意波長の光を任意の位置に集光,局在させることにより,従来の裏面照射型の課題であった光クロストークを極限にまで低減することが可能となり,色純度の極めて高いイメージセンサを実現する.
昨年度実施した計算にて最適化した構造をもとに,今年度は,電子線リソグラフィと集束イオンビーム加工を駆使してプラズモンフィルタを作製した.作製したプラズモンフィルタの透過光強度分布と透過スペクトルを観測するため,透過型顕微光学系を構築した.緑色用のプラズモンフィルタを作製し,そのフィルタリング特性を実証した.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Plasmon-Enhanced Autofluorescence Imaging of Organelles in Label-Free Cells by Deep-Ultraviolet Excitation2016

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Kikawada, Atsushi Ono, Wataru Inami, and Yoshimasa Kawata
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 88 号: 2 ページ: 1407-1411

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.5b04060

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intensity distribution analysis of cathodoluminescence using the energy loss distribution of electrons2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Fukuta, Wataru Inami, Atsushi Ono, and Yoshimasa Kawata
    • 雑誌名

      Ultramicroscopy

      巻: 160 ページ: 225-229

    • DOI

      10.1016/j.ultramic.2015.10.024

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface plasmon-enhanced fluorescence cell imaging in deep-UV region2015

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Kikawada, Atsushi Ono, Wataru Inami, and Yoshimasa Kawata
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 8 号: 7 ページ: 072401-072401

    • DOI

      10.7567/apex.8.072401

    • NAID

      210000137576

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Transmission characteristics of metallic ultra thin film for optical color filter2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ono and Atsutaka Miyamichi
    • 学会等名
      Optics & Photonics Taiwan, International Conference 2015
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 年月日
      2015-12-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analysis of transmission characteristics of corrugated metal structure2015

    • 著者名/発表者名
      Atsutaka Miyamichi, Atsushi Ono, and Vygantas Mizeikis
    • 学会等名
      Inter Academia 2015
    • 発表場所
      Congress center, Hamamatsu, Japan
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deep ultraviolet plasmonics for enhanced photoelectron emission2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ono, Naoya Shiroshita, Masakazu Kikawada, Wataru Inami, and Yoshimasa Kawata
    • 学会等名
      Applied Optics and Photonics China 2015
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2015-05-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ナノスリット付き金属回折格子のプラズモニック透過特性2015

    • 著者名/発表者名
      宮道篤孝,小野篤史,ミゼイキスビガンタス
    • 学会等名
      第9回関東学生研究論文講演会
    • 発表場所
      浜松市,静岡大学
    • 年月日
      2015-03-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Plasmonics for sensor applications2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ono, Satoh Hiroaki, and Hiroshi Inokawa
    • 学会等名
      2nd Asian Image Sensors and Imaging Systems Symposium
    • 発表場所
      Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-12-01 – 2014-12-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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