JP2011013330A - 光学フィルタ、該フィルタを有する固体撮像素子及び撮像装置 - Google Patents
光学フィルタ、該フィルタを有する固体撮像素子及び撮像装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 基板と、シリコンで構成された部材の複数を前記基板の表面上に周期的に配してなる周期構造と、を備え、前記周期構造に入射する光の内、第1の波長の光を前記基板方向に選択的に透過させる光学フィルタであって、前記部材は、周期を400nm以上500nm以下の範囲内として二次元的に配されていると共に、前記部材の前記表面に平行な方向の大きさを120nm以上160nm以下の範囲内として、第1の波長の透過スペクトルの極大値を400nm以上500nm以下の範囲内に発現させた光学フィルタ。
【選択図】 図1
Description
GRの波長は基本的に構造の光学的な周期で決まる。構造が周期構造であるため、この周期性により入射光が回折し、その一部が導波路層内に取り込まれる。したがってその依存性は周期構造が持つ周期性が増大するに連れてGRモードの発現波長も増大する。
図1は、本発明の光学素子の原理を示す模式図である。図1において、110は基板で、120は基板110よりも屈折率の大きなシリコンで構成された部材である。基板110上には、シリコンで構成された部材120の複数がスペース130を空けて周期的に配されている。125は、部材120で構成された周期構造である。ここで、Dは、部材120の基板表面に平行な方向の大きさを示し、Pは、部材120が配された周期(ピッチ)を示す。Tは、部材120の厚みである。170は、周期構造125に入射する光を示し、この光は、少なくとも第一の波長の光172と、第二の波長の光171とを含んでいる。
実施例1では、RGBの透過フィルタの構造、作製方法と光学特性について説明する。
実施例2ではベイヤー配列のRGBフィルタの作製方法と光学特性について説明する。
図8(a)は、厚さ525μmの石英基板からなる誘電体基板801の表面に、半導体層802として厚さ100nmのシリコンが形成し、レジスト803を塗布したものを示している。
120 シリコンからなる部材
125 周期構造
140 第1の方向
141 第1の長さ
145 第1の周期
150 第2の方向
151 第2の長さ
155 第2の周期
160 厚さ
Claims (10)
- 基板と、シリコンで構成された部材の複数を前記基板の表面上に周期的に配してなる周期構造と、を備え、前記周期構造に入射する光の内、第1の波長の光を前記基板方向に選択的に透過させる光学フィルタであって、
前記部材は、周期を400nm以上500nm以下の範囲内として二次元的に配されていると共に、前記部材の前記表面に平行な方向の大きさを120nm以上160nm以下の範囲内として、第1の波長の透過スペクトルの極大値を400nm以上500nm以下の範囲内に発現させたことを特徴とする光学フィルタ。 - 前記表面に平行な方向の大きさを200nm以上240nm以下の範囲内とし、周期を400nm以上500nm以下の範囲内として二次元的に配した複数の部材を更に備え、透過スペクトルの極大値を600nm以上700nm以下の範囲内に発現させた光学フィルタを前記基板の異なる表面上に配置したことを特徴とする請求項1に記載の光学フィルタ。
- 前記表面に平行な方向の大きさを160nm以上200nm以下の範囲内とし、周期を400nm以上500nm以下の範囲内として二次元的に配した複数の部材を更に備え、透過スペクトルの極大値を600nm以上700nm以下の範囲内に発現させた光学フィルタを前記基板の異なる表面上に配置したことを特徴とする請求項1に記載の光学フィルタ。
- 前記部材の厚みが50nm以上150nm以下の範囲にある請求項1に記載の光学フィルタ。
- 前記基板は、誘電体材料からなる請求項1に記載の光学フィルタ。
- 前記周期構造が、誘電体材料で覆われていることを特徴とする請求項5に記載の光学フィルタ。
- 前記基板を構成する誘電体材料の誘電率と、前記周期構造を覆う誘電体材料の誘電率と、が等しいことを特徴とする請求項6に記載の光学フィルタ。
- 前記誘電体材料は、二酸化シリコンからなることを特徴とする請求項5に記載の光学フィルタ。
- 請求項1に記載の光学フィルタを有することを特徴とする固体撮像素子。
- 請求項9に記載の固体撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
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