プラズモン共鳴を利用した低電圧駆動光制御並列電界放出電子源の研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21760048
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用物理学一般
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 岩見 健太郎 東京農工大学, 大学院・工学研究院, 助教 (80514710)
• 連携研究者: 梅田 倫弘 東京農工大学, 大学院・工学研究院, 教授 (60111803)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: プラズモン / 電子ビーム / ビーム応用 / 電子線リソグラフィ / MEMS / 電子デバイス・機器 / 応用物理学一般 / 電界放出

研究概要

プラズモン共鳴を電界電子放出に応用した。
金蒸着したタングステンナノ探針先端に光を照射した際の電界電子放出応答について調べ、プラズモン共鳴波長照射時に電子線放出が最も増強されることが分かった。また、光変調に応じた電子線放出の変調が見られた。これらの結果から、プラズモン共鳴による電子線増強メカニズムを明らかにし、最大217倍の電流増倍を達成した。この原理に基づき、電子源アレイを製作した。

研究成果

• [雑誌論文] Electron field emission properties under laser irradiation at the plasmon-resonant wavelength (2011)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Iwami, Arata Iizuka, Norihiro Umeda
  • 雑誌名: Journal of Vacuum Science and Technology B 29(2)02B103 ページ: 1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron field emission based on plasmon resonance (2010)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Iwami, Arata Iizuka, Norihiro Umeda
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 7544,75443O ページ: 1-6
• [雑誌論文] Design and fabrication of a scanning near-field microscopy probe with integrated zinc oxide photoconductive antennas for local terahertz spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Iwami, Takahito Ono, Masayoshi Esashi
  • 雑誌名: Sensors and Materials 22 ページ: 135-142
  • 査読あり
• [学会発表] Laser Stimulated Electron Field Emission at the Plasmon.Resonant Wavelength (2011)
  • 著者名/発表者名: Arata Iizuka, Kentaro Iwami, Norihiro Umeda
  • 学会等名: The 6th Annual IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (IEEE-NEMS 2010)
  • 発表場所: Kaohsiung, Taiwan
  • 年月日: 2011-02-23
• [学会発表] Field Emission from the gold emitter under laser irradiation at the plasmon resonant wavelength (2010)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Iwami, Arata Iizuka, Norihiro Umeda
  • 学会等名: 11th International Conference on Near-field Optics, Nanophotonics & Related Techniques (NFO-11)
  • 発表場所: Peking University, Beijing, China
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] Electron field emission based on plasmon resonance (2010)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Iwami, Arata Iizuka, Norihiro Umeda
  • 学会等名: 6^<th> International Symposium on Precision Engineering Measurements and Instrumentation (ISPEMI 2010)
  • 発表場所: Hangzhou, China
  • 年月日: 2010-08-10
• [学会発表] Field Emission Properties under Laser Irradiation at the Plasmon Resonant Wavelength (2010)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Iwami, Arata Iizuka, Norihiro Umeda
  • 学会等名: IEEE 23^<rd> International Vacuum Nanoelectronics Conference (IVNC 2010)
  • 発表場所: Palo Alto, USA
  • 年月日: 2010-07-29
• [学会発表] Current enhancement of electron field emitter illuminated by plasmon-resonant wavelength laser (2009)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Iwami, Arata Iizuka, Norihiro Umeda
  • 学会等名: The 7^<th> Asia-Pacific Conference on Near-Field Optics (APNFO-7)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2009-11-25
• [学会発表] An electron field emitter assisted by electric field enhancement of plasmon resonance (2009)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Iwami, Arata Iizuka, Norihiro Umeda
  • 学会等名: 2009 International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC 2009)
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 2009-11-19
• [学会発表] プラズモン共鳴による電界放出の増強 (2009)
  • 著者名/発表者名: 飯塚新、岩見健太郎、梅田倫弘
  • 学会等名: 2009年秋季第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] 電界放出電子源へのプラズモン共鳴波長レーザの照射による電流の増加 (2008)
  • 著者名/発表者名: 飯塚新、岩見健太郎、梅田倫弘
  • 学会等名: 2009年日本光学会年次学術講演会(OPJ2009)
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2008-11-25
• [図書] 新アクチュエータ開発最前線(エバネッセント場による光マニピュレータの開発) (2011)
  • 著者名/発表者名: 樋口俊郎・大岡昌博監修、梅田倫弘・岩見健太郎
  • 出版者: 株式会社エヌ・ティー・エス
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.tuat.ac.jp/~umedalab
• [産業財産権] 電子放出装置および電子放出方法 (2009)
  • 発明者名: 岩見健太郎、梅田倫弘
  • 権利者名: 東京農工大学
  • 産業財産権番号: 特許,特願2009-109717
  • 出願年月日: 2009-04-28