ナノインプリント法による有機-無機ハイブリッド光デバイスの創製に関する研究

利用纳米压印方法制备有机-无机混合光学器件的研究

• 批准号: 06F06570
• 负责人: 西井 準治
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06F06570/
• 关键词: ハイブリッド材料; 周期構造; インプリント; 耐熱性; 光学素子; 回折格子

本研究の目的は、情報通信デバイスや情報家電機器に使われる光学素子の小型・高機能化と信頼性向上に寄与する新規光学材料およびその微細加工プロセスの開発である。光学材料としては、有機-無機ハイブリッド材料を、また、加工プロセスとしてはインプリント法を用いた。得られる光学素子の機能として、偏光制御、位相制御、収差補正、遅延、導波を想定して、最終的にはそれらの機能の複合化の可能性を探った。我々が独自に開発したアクリル-シリカ系ハイブリッド材料をベースにして、高い光学機能を発現し、かつインプリント成形に適した組成を検討し、プラスチック並の成型の容易さと酸化物ガラス並の耐候性を特徴とする次世代光学素子創製を試みた。(1)モールドの作製既存の微細加工装置を用い、シリカおよびシリコン基板表面へ、位相や偏向の制御に必要となる微細周期構造を形成した。基板表面に塗布したレジストのパターニングには電子線描画や二光束干渉露光を用いた。その後、ドライエッチングで加工することで、面積10mm角、周期500nm、溝深さ1μmのモールドを作製した。(2)インプリント法による素子の試作我々が独自に開発した有機-無機ハイブリッド材料をガラス基板上に塗布し、上記モールドを用いた熱インプリント成型を行った。その結果、周期500nmの回折格子を作製でき、その耐熱温度が300℃以上に達することを確認できた。以上より、これまであまり検討されていなかった熱インプリント法によるハイブリッド材料を用いた光学素子の試作に成功した。

Purpose this study の は, intelligence communication デ バ イ ス や intelligence appliance machinery に わ れ る optical element child の small, high functional と letter 頼 に send up and す る new rules on optical materials お よ び そ の microfabrication プ ロ セ ス の open 発 で あ る. Optical materials と し て は, organic - inorganic ハ イ ブ リ ッ を ド materials, ま た, processing プ ロ セ ス と し て は イ ン プ リ ン を ト method with い た. Have ら れ る function of optical element child の と し て phase, polarization, suppression, 収 differential corrections, 遅 delay, guided wave を scenarios し て, eventually に は そ れ ら の composite function の の possibility を agent っ た. I 々 が に alone open 発 し た ア ク リ ル - シ リ カ department ハ イ ブ リ ッ ド material を ベ ー ス に し て, high い optical functional を 発 し, か つ イ ン プ リ ン に ト forming optimum し た composition を beg し 検, プ ラ ス チ ッ ク and の molding の easy さ と acidification content ガ ラ ス and の weatherability を, 徴 と す る next generation optical element child created を try み た. (1) モ ー ル ド の cropping systems existing の を い, micro machining device シ リ カ お よ び シ リ コ ン substrate surface へ, phase や bias の suppression に necessary と な を る imperceptible cycle structure formation し た. The surface of the substrate is に coated with たレジスト たレジスト パタ パタ ニ ニ <s:1> グに グに <s:1> electronic wire drawing や two-beam dry exposure を for を た た. After そ の, ド ラ イ エ ッ チ ン グ processing で す る こ と で, area of 10 mm Angle, the period of 500 - nm, groove depth さ 1 mu m の モ ー ル ド を cropping し た. (2) イ ン プ リ ン ト method に よ る element child の try my 々 が に alone open 発 し た organic - inorganic ハ イ ブ リ ッ ド material を ガ ラ に ス substrates coated し, written モ ー ル ド を with い た hot イ ン プ リ ン ト molding line を っ た. そ の results, cycle 500 nm の inflexion grid を cropping で き, そ が の heat-resisting temperature above 300 ℃ に da す る こ と を confirm で き た. Above よ り, こ れ ま で あ ま り beg さ 検 れ て い な か っ た hot イ ン プ リ ン ト method に よ る ハ イ ブ リ ッ を ド materials with い た optical element に の try son successful し た.

项目成果

Fabrication of Thermally Durable Sub-wavelength Periodic Structures upon Inorganic-Organic Hybrid Materials by Nano-imprinting Method

纳米压印法在无机-有机杂化材料上制备耐热亚波长周期结构

• 期刊: Jpn.J.Appl.Phys. (投稿中)
• 作者: 姜 東俊;西井準治
• 通讯作者: 西井準治