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COMPOSITE FINE STRUCTURE, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME meetings

Patent code P09P005898
File No. KP06-025
Posted date Jan 15, 2010
Application number P2007-075356
Publication number P2008-230925A
Patent number P5150898
Date of filing Mar 22, 2007
Date of publication of application Oct 2, 2008
Date of registration Dec 14, 2012
Inventor
  • (In Japanese)出来 成人
  • (In Japanese)水畑 穣
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人神戸大学
Title COMPOSITE FINE STRUCTURE, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To find a method of easily producing a composite fine structure with a three-dimensional structure where metal compound particulates with almost the same particle diameter are regularly arranged and packed into a different kinds of metal compound phase as a matrix, and to provide a composite fine structure applicable to photonic crystals and various uses.
SOLUTION: In the composite fine structure, the inside of a compound layer of a first metallic element and one nonmetallic element selected from the group 16 elements is closest-packed with particulates with almost the same particle diameters composed of a compound of a second metallic element different from the first metallic element and the group 16 nonmetallic element. Regarding the production method in this invention, organic polymer particulates with almost the same particle diameters are arranged on a substrate so as to take a closest packed structure, thus a template is formed, the first metallic compound is deposited on the template by an LPD (Liquid Phase Deposition) process, so as to remove the organic polymer particulates, and the second metallic compound is deposited within many pores after the removal of the organic polymer particulates again by an LPD process.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


フォトニック結晶は、フォトニックバンドギャップを有する材料として光学デバイス等への適用が期待されている。またその量子効果を利用して半導体量子ドットを作製する試みもなされている。



二次元的なフォトニック結晶は、気相法による薄膜形成と、リソグラフィ技術やドライエッチング技術を組み合わせて形成されているが、三次元的なフォトニック結晶の製造を行おうとすると、1層形成しては2層目を積層し、という作業を何回も繰り返さなければならず、実質的には、三次元的なフォトニック結晶の気相法での製造はほとんど不可能である。



また、例えば特許文献1には、金属アルコキシドを予め基板に形成したマイクロモールド(ファイバー状溝)に流し込む方法でフォトニック結晶を製造する方法が示されているが、溝によって受光できる方向が制限されるため、あらゆる方向からの光を受光できる真の三次元構造のフォトニック結晶とは言い難い。
【特許文献1】
特開2001-72414号公報

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、異なる屈折率を有する物質が周期的に配列した構造体であるフォトニック結晶にもなり得る複合微細構造体およびその製造方法に関し、詳細には、金属酸化物等の金属化合物の微粒子が、ほぼ同一粒径で三次元的に規則正しい配列を採っている複合微細構造体ならびにこれを容易に製造することのできる製造方法に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
Ti,Zr,V,Nb,Ta,Mo,W,Fe,Ni,Zn,In,Si,SnおよびSbよりなる群から選択される第1の金属元素とOとの化合物である第1の金属酸化物層の内部に、前記群から選択され、第1の金属元素とは異なる第2の金属元素とOとの化合物である第2の金属酸化物からなる同一粒径の微粒子が最密充填されており、前記第1の金属酸化物層と、前記第2の金属酸化物からなる微粒子が、いずれもLPD法により形成されていることを特徴とする複合微細構造体。

【請求項2】
 
前記微粒子の平均粒径は、10nm~10μmの範囲内にある請求項1に記載の複合微細構造体。

【請求項3】
 
三次元フォトニック結晶である請求項1または2に記載の複合微細構造体。

【請求項4】
 
光学的干渉色を示す請求項1~3のいずれか1項に記載の複合微細構造体。

【請求項5】
 
請求項1に記載の複合微細構造体をLPD法により製造する方法であって、
基板上に、同一粒径の有機高分子微粒子を最密充填構造を採るように並べてテンプレートを形成する工程a、
第1の金属フッ化物錯体が溶解した反応溶液に前記テンプレートを浸漬した後、反応溶液にフッ素イオン消費剤を添加混合して前記有機高分子微粒子の表面および粒子同士の間隙に、第1の金属とOとの化合物である第1の金属酸化物を析出させる工程b、
前記工程bの生成物から有機高分子微粒子を除去し、多数の空孔を有する第1の金属酸化物層を形成する工程c、
第2の金属のフッ化物錯体が溶解した反応溶液に前記第1の金属酸化物層を有する基板を浸漬した後、反応溶液にフッ素イオン消費剤を添加混合して、前記空孔内に第2の金属とOとの化合物である第2の金属酸化物を析出させる工程d
を含むことを特徴とする複合微細構造体の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2007075356thum.jpg
State of application right Registered
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