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フォトニック格子をもつ金属表面の赤外線放出特性の温度制御への応用

光子晶格金属表面红外发射特性在温度控制中的应用

基本信息

批准号：
18656065
负责人：
小竹茂夫
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Mie University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、昨年度までに開発してきたMEMS加工技術技術やコロイド結晶作成技術を用いてフォトニック格子を作成した。またさらに赤外線放出特性評価装置を作成し、赤外線特性の評価を行った.MEMS加工技術によるSi表面のフォトニック格子の作成では、900℃、1時間程度の酸化処理において、ダイヤモンドペンによる酸化膜の除去が適切におこなうことができ、その後のエッチング処理により、20μmの幅と深さを持つストライプ状の格子を作成することができた一方、それ以上に酸化膜が厚くなると、加工線が太くなったり、乱れたりするなど,格子をうまく作ることが出来なかった.加工されたSiフォトニック格子に金を蒸着させた後、試料からの赤外線を測定したところ,20μmとその9μm付近で、赤外線強度の増加が見られ、特定波長の赤外線を放出する機能を確認した.一方,引き上げ法によるコロイド結晶の作成では,酸化処理したSiウェハー表面をダイヤモンドペンで加工後、エッチングすることにより,引き上げ方向と45度の角度を持つ溝を0.5m間隔で作成したところ,この溝に沿って12μmのコロイド粒子が整列し,周期的なコロイド結晶を10mm幅で広く作成することができた.またサブミクロンのアルミナ微細粒を使って、コロイド結晶をインプリンティングしたところ、12μm周期のセラミックフォトニック格子を作成することができた.金属を蒸着させずに赤外線を測定したところ,2μm付近で赤外線の非放出領域が観測された.一方,購入した自動回転ステージと赤外線用回折格子、Ge赤外線窓を用いて赤外線放出特性評価装置を作成したところ、レーザーにより背面を加熱させた試料表面からの赤外線を検出することに成功した.しかし赤外線強度が十分ではないために、角度による依存性や波長による赤外線強度分布を評価するには至らなかったため、赤外線の発散防ぐよう放物面鏡による光路の改良を検討している。

This year, the development of MEMS processing technology and crystallization technology has been carried out in the past year. In addition, the infrared emission characteristic evaluation device is manufactured, and the infrared characteristic evaluation is carried out. In the MEMS processing technology, the silicon surface is acidified at 900℃ for about 1 time, and the acidified film is removed appropriately. 20μm amplitude and depth of the grid to make a square, more than a thick acidified film, processing line, grid to make a square, more than a thick acidified film. After processing, the infrared ray of the sample is measured, and the infrared ray intensity of the sample is increased. The infrared ray emission function of specific wavelength is confirmed. On the other hand, the preparation method of silicon crystal, acidification treatment, silicon surface treatment, processing, treatment, treatment. The micro-fine particles are formed by the crystal structure of the crystal, and the crystal structure of the crystal is formed by the crystal structure of the crystal structure. Metal vapor deposition infrared ray detection, 2 μm near infrared ray and non-emission field detection. On the one hand, the automatic return of the sample to the infrared ray, Ge infrared ray, infrared ray emission characteristics evaluation device to create a new sample, the back of the sample to heat the surface of the infrared ray detection success. The dependence of infrared ray intensity on wavelength and the improvement of infrared ray intensity distribution are discussed.