ポリマーの熱分解を利用した可視光領域3 次元フォトニック結晶のフォトニックバンドギャップ制御

摘要

本研究の目的は、3 次元フォトニック結晶(3DPhC)が有するフォトニックバンドギャップ(PBG)を近赤外波長域から可視波長域において制御する技術の確立である。3DPhCは構造内において特定波長の光の伝搬を禁止するPBGを3次元方向に有するため、光閉じ込め効果を利用した太陽光発電の高効率化や、3次元光集積回路への応用が期待されている[1][2]。光デバイスへの応用にはPBG の制御が不可欠であり、その存在波長域は単位格子サイズや誘電体充填率によって制御される。可視波長域にPBGを有するフォトニック結晶はサブ波長程度の単位格子を必要とし、作製には高度な微細加工技術を要するため、3DPhCデバイスの実用化は近赤外領域に限定されている。可視光領域3DPhCの新規作製手法として、我々は有機無機ハイブリッドフォトレジストSZ2080の熱分解に着目した。SZ2080の熱分解を利用し、単位格子サイズをサブ波長程度まで収縮させ、近赤外波長域から可視波長域へのPBGの短波長シフトを目指す。