東京農工大学　大学院工学研究院 / 工学府化学物理工学専攻 / 工学部化学物理工学科 清水大雅研究室

### 超高感度センサと光集積回路開発

●研究の背景

本研究室では光をプローブとして、情報通信を実現するための素子、および、高感度光センサの研究を行っています。磁化された物質に光が透過、反射すると反射率や光の偏光に変化を与える磁気光学効果により光アイソレータを実現し、半導体レーザと一体集積化します。光センサを構成する材料の一部にバイオ材料を導入し、センサの高感度化を目指します。
光デバイスの効率向上とセンサの感度向上は表裏一体の関係にあり、手のひらサイズの光集積回路やIoTセンサの実現を目指します。

研究テーマは以下の通りです。

●高感度ガスセンサと応用

シリコン、ガラス、金属など様々な基板、材料に基づき、屈折率分解能を高め、バイオマテリアルを修飾したセンサチップによりガスの選択的高感度検出を目指しています。リアルタイム検出、遠隔評価やIoTセンサへ搭載可能なセンサデバイスを実現します。

●プラズモニックSi導波路ヒータ

Si細線導波路に金属を製膜し、高効率光熱変換に基づく局所加熱を目指しています。電子回路の配線を光化した光配線や光集積回路において必須となる超小型の光スイッチとその高密度化、光の強弱の情報を一時的に記憶する光メモリを実現します。また、バイオテクノロジー、化学等様々な分野におけるlab-on-a-chipやオンチップ光センサへ応用します。

●半導体光アイソレータと光集積回路の研究

強磁性金属と半導体レーザの組み合わせにより高効率光アイソレータの実現と光集積回路に搭載します。半導体レーザから発する光が反射して戻ることを防ぐ光アイソレータにより、半導体レーザの動作を安定化します。

論文の別刷り等はh-shmz atmark cc.tuat.ac.jpまでご連絡ください。