三次元光集積による消費電力を抑えた高速かつ効率的なデータ処理
半導体三次元フォトニックナノ構造の量産化が実現すれば、需要が高まっている半導体フォトニクス市場において、三次元光集積の実現可能性を提示し、消費電力を抑えた高速かつ効率的なデータ処理が可能となる。したがって、データセンターの消費電力削減やAI、5G、IoTのリアルタイム処理が強化できるため、LiDARなど通信や自動車、電気機器の分野も含めて、低コストで高性能なデバイスやサービスの提供が期待できる。
2026年度掲載
seeds-009-0017 -
【近畿】
半導体三次元フォトニックナノ構造の自動作製技術の開発
研究の成熟度
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TRL1
基本原理・
現象の確認基礎研究
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TRL2
原理・現象の
定式化基礎研究
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TRL3
実験による
概念実証応用研究
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TRL4
実験室での
技術検証応用研究
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TRL5
使用環境に
応じた技術検証実証
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TRL6
実環境での
技術検証実証
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TRL7以上
実環境での
技術検証
※TRL（TRL（Technology Readiness Level）：特定技術の成熟度を表す指標で、異なったタイプの技術の成熟度を比較することができる定量尺度
VISIONビジョン
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VISION
ビジョン
半導体三次元ナノ構造の量産によって三次元光電融合集積回路に貢献する
USE CASE
最終用途例
半導体三次元フォトニックナノ構造の自動製造装置
USE CASE 01指定した半導体ナノ構造を自動的に所定の位置に配置して構造を作製する
APPLICATION
半導体三次元ナノ構造の量産化
光学顕微鏡画像のリアルタイム処理とステージの精密な自動制御を組み合わせ、指定したナノ構造を自動的に所定の位置に配置して、高品質な三次元フォトニック構造を量産化する。
STRENGTHS
強み
半導体三次元ナノ構造の精密作製
STRENGTHS 01
世界最高の加工精度を達成
本事業では、半導体による三次元ナノ構造を高い精度と自由度で作製できるため、完全フォトニックバンドギャップを備えた光の侵入・放出制御が実現し、光散逸を抑えたナノ共振器や導波路の精密な構築が可能となる。
TECHNOLOGY
テクノロジー
三次元ナノ構造の製造装置
TECHNOLOGY 01
半導体薄膜の積層
10ミクロン四方の大きさで、厚み140 nmの半導体薄膜の内部に、500 nm周期で120 nm幅の半導体が配列したストライプパターンを電子線リソグラフィ技術によって形成する。この薄膜に対して極微なプラモデルのように、針で薄膜を切り離し、ファンデルワールス力によって針に接着してピックアップした後、垂直なポストで位置制御して積層する。
PRESENTATION
共同研究仮説
精密ステージや顕微鏡に関する共同研究
PRESENTATION 01
顕微鏡画像の処理とステージの精密自動制御
顕微鏡画像の適切な処理と画像に合わせたステージの精密自動制御
本事業では、光学顕微鏡画像のリアルタイム処理と、それに合わせたステージの精密自動制御が鍵となる。そのため、光学顕微鏡や精密ステージの企業との共同研究が必要であると考える。本事業の成果については、所属する大学がコア技術の特許取得を通じて技術的独自性を確保しつつ、上記企業との連携を強力に推進する。
RESEARCHER
研究者
高橋駿京都工芸繊維大学 准教授
経歴
シリコンや化合物半導体のナノ加工。特に三次元ナノ構造の作製に従事。
電子線リソグラフィ・反応性イオンエッチングの受託加工も実施。
