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

点击翻译按钮获取中文摘要

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。