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公開番号2024083803
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-24
出願番号2022197833
出願日2022-12-12
発明の名称グラフェン光素子及びグラフェン光素子の製造方法
出願人富士通株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 31/10 20060101AFI20240617BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】赤外線の吸収率を向上することができるグラフェン光素子及びグラフェン光素子の製造方法を提供する。
【解決手段】グラフェン光素子は、複数の絶縁層と、それぞれ前記複数の絶縁層の間に設けられ、複数の開口が形成された複数のグラフェン層と、を有し、前記複数のグラフェン層に含まれる少なくとも2つのグラフェン層の間で、前記開口の形態が相違し、吸収する赤外線のピーク波長が相違する。グラフェン光素子は、例えば、宇宙衛星、自動車の測距装置に使用することができる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
複数の絶縁層と、
それぞれ前記複数の絶縁層の間に設けられ、複数の開口が形成された複数のグラフェン層と、
を有し、
前記複数のグラフェン層に含まれる少なくとも２つのグラフェン層の間で、前記開口の形態が相違し、吸収する赤外線のピーク波長が相違することを特徴とするグラフェン光素子。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記少なくとも２つのグラフェン層には、複数の円形状の開口が規則的に形成されており、
前記少なくとも２つのグラフェン層の間で、前記円形状の開口の直径が相違することを特徴とする請求項１に記載のグラフェン光素子。
【請求項３】
前記円形状の開口の直径は５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載のグラフェン光素子。
【請求項４】
前記少なくとも２つのグラフェン層には、複数の直線状の開口が規則的に形成されており、
前記少なくとも２つのグラフェン層の間で、前記直線状の開口の幅が相違することを特徴とする請求項１に記載のグラフェン光素子。
【請求項５】
前記直線状の開口の幅は５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載のグラフェン光素子。
【請求項６】
前記複数の絶縁層のうちの２つの絶縁層の間に設けられた遷移金属ダイカルコゲナイド積層体を有し、
前記遷移金属ダイカルコゲナイド積層体は、
第１遷移金属ダイカルコゲナイド層と
前記第１遷移金属ダイカルコゲナイド層と重なり合い、前記第１遷移金属ダイカルコゲナイド層とは材料が相違する第２遷移金属ダイカルコゲナイド層と、
を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のグラフェン光素子。
【請求項７】
前記絶縁層は、六方晶窒化ホウ素を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のグラフェン光素子。
【請求項８】
複数の絶縁層と、
それぞれ前記複数の絶縁層の間に設けられ、複数の開口が形成された複数のグラフェン層と、
を有する積層体を形成する工程を有し、
前記複数のグラフェン層に含まれる少なくとも２つのグラフェン層の間で、前記開口の形態が相違し、吸収する赤外線のピーク波長が相違することを特徴とするグラフェン光素子の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、グラフェン光素子及びグラフェン光素子の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
円形状の複数の開口が形成されたグラフェンを含むグラフェン光素子が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１７／１４５２９９号
特開２０２１－１６８３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のグラフェン光素子では、グラフェンを透過する赤外線が多く、吸収率の向上が困難である。
【０００５】
本開示の目的は、赤外線の吸収率を向上することができるグラフェン光素子及びグラフェン光素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一形態によれば、複数の絶縁層と、それぞれ前記複数の絶縁層の間に設けられ、複数の開口が形成された複数のグラフェン層と、を有し、前記複数のグラフェン層に含まれる少なくとも２つのグラフェン層の間で、前記開口の形態が相違し、吸収する赤外線のピーク波長が相違するグラフェン光素子が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、赤外線の吸収率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係るグラフェン光素子を示す平面図である。
第１実施形態に係るグラフェン光素子を示す断面図である。
第１実施形態における複数のグラフェン層の形状を比較して示す平面図である。
第１実施形態に係るグラフェン光素子の製造方法を示す断面図（その１）である。
第１実施形態に係るグラフェン光素子の製造方法を示す断面図（その２）である。
第１実施形態に係るグラフェン光素子の製造方法を示す断面図（その３）である。
第２実施形態に係るグラフェン光素子を示す断面図である。
第２実施形態における複数のグラフェン層の形状を比較して示す平面図である。
第３実施形態に係るグラフェン光素子を示す断面図である。
第３実施形態におけるＴＭＤＣ積層体の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態について添付の図面を参照しながら具体的に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省くことがある。本明細書及び図面において、Ｘ１－Ｘ２方向、Ｙ１－Ｙ２方向、Ｚ１－Ｚ２方向を相互に直交する方向とする。Ｘ１－Ｘ２方向及びＹ１－Ｙ２方向を含む面をＸＹ面とし、Ｙ１－Ｙ２方向及びＺ１－Ｚ２方向を含む面をＹＺ面とし、Ｚ１－Ｚ２方向及びＸ１－Ｘ２方向を含む面をＺＸ面とする。便宜上、Ｚ１方向を上方向、Ｚ２方向を下方向とする。また、本開示において平面視とは、Ｚ１側から対象物を視ることをいう。
【００１０】
（第１実施形態）
第１実施形態について説明する。第１実施形態はグラフェン光素子に関する。図１は、第１実施形態に係るグラフェン光素子を示す平面図である。図２は、第１実施形態に係るグラフェン光素子を示す断面図である。図２は、図１中のII-II線に沿った断面図に相当する。図３は、第１実施形態における複数のグラフェン層の形状を比較して示す平面図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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