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。

今年，使用MEMS加工技术和胶体晶体生产技术创建了光子晶格，直到去年。此外，创建了一种红外发射特性评估设备来评估红外特性。当使用MEMS处理技术在Si表面上创建光子晶格时，可以通过在900°C下使用钻石处理在900°C的氧化处理后正确去除氧化物膜约一个小时，然后随后的蚀刻处理可以使氧化胶片样的质量变宽，而深度为20μm，而氧化物膜变成厚度，使得厚度厚度，使得厚度变厚。未正确创建晶格，例如将黄金沉积在加工后的Si光子晶格上，并测量样品中的红外光线，并在20μm和9μm处增加了红外强度，确保了发射特定波长的红外射线的功能。另一方面，使用上拉方法创建胶体晶体时，用钻石笔进行了氧化的Si晶片的表面，然后蚀刻，然后将方法抬高。以0.5m的间隔产生了一个具有45度方向角的凹槽，并沿该凹槽对齐12μm胶体颗粒，从而使周期性胶体晶体的宽度宽10mm。此外，当使用亚微米氧化铝细晶粒印刷胶体晶体时，会产生一个陶瓷光子晶格，其周期为12μm。在没有沉积金属的情况下测量红外射线，并且红外线未在2μm左右发射。观察到输出区域。另一方面，当使用购买的自动旋转阶段，红外衍射光栅和GE红外窗口创建红外发射特性评估设备时，它成功地检测了从样品表面通过激光从样品表面发热的红外光线。但是，由于红外强度不足，因此无法评估由于波长而引起的角度的依赖性或红外强度的分布，因此我们正在考虑使用抛物线镜来改善光学路径以防止红外射线差异。