2018 年度研究成果報告書

局所的ナノ構造配列を用いた液晶装荷シリコンフォトニクス技術の開拓

研究課題

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研究課題/領域番号	16K18098
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	電子デバイス・電子機器
研究機関	国立研究開発法人産業技術総合研究所
研究代表者	渥美裕樹国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (30738068)
研究協力者	渡部和宏宇田成孝
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	シリコンフォトニクス / 液晶 / 位相制御
研究成果の概要	本研究では、大規模化が進むデータセンターやスーパーコンピュータ内の短距離通信技術として導入が始まっているシリコンフォトニクス分野において、機能性材料である液晶を異種材料集積することで従来デバイスの小型、高性能、高機能化を図った。CMOS互換プロセスを用いてシリコン光回路層にナノ溝構造を一括形成することで局所的な液晶初期配向制御を可能とする技術を開発した。さらに本開発技術を様々な機能デバイスに応用することでその有効性を明らかにした。
自由記述の分野	シリコンフォトニクス
研究成果の学術的意義や社会的意義	液晶集積シリコンフォトニクスは、ゲント大学(ベルギー)、カールスルーエ工科大学(ドイツ) や神奈川工科大を筆頭に国内外で研究開発されている。その中で液晶の初期配向状態はデバイス性能・機能に多大な影響を与えるため、フレキシブルな制御技術が求められている。本研究で開発したナノ溝構造集積による初期配向制御技術は光回路の直近に配向機構を実現することが可能であることから動作安定性に優れている。またCMOS互換プロセスを利用して作製可能であることから高い電子光集積性を有し、様々な機能デバイスやシステムへの応用が期待できる。