半導体・光学結晶のナノ表面加工および新機能創成

 半導体や単結晶、セラミックス、そして光学ガラス等の硬くて脆い材料であっても、一定の条件を満たせば金属材料と同様に微視的に塑性変形が発生する。この現象を利用することによって、従来不可能とされてきた硬脆材料の高品質・高能率・複雑形状の延性モード加工が可能になる。本研究では、単結晶ダイヤモンドバイトを用いて半導体基板や非球面、フレネルレンズ、自由曲面および微細溝などの超精密マイクロ・ナノ加工を行っている。このような加工技術は赤外線光学デバイスの小型軽量化・高機能化、電子機器の高集積化、大型液晶ディスプレーの高画質化などに貢献できる。また、ナノインデンテーション法や顕微レーザーラマン分光法を用いてナノ加工面の特性評価を行い、加工における材料変形・破壊・相転移機構を解明するとともに、全く新しい表面機能の創成を目指している。

  • 単結晶ダイヤモンドバイトによる超精密切削
  • 単結晶Geフレネルレンズ(a)
  • 単結晶Geフレネルレンズ(b)
  • サブミクロンピッチ溝加工
  • 単結晶Si非球面レンズ
    (直径5インチ、加工時間3分)
  • Si延性モード切削による切屑
  • 単結晶Ge非球面レンズ
  • 化合物半導体InP加工面
  • 単結晶CaF2非球面レンズ