業績情報

• Photoelectrochemical etching of semiconductor induced by evanescent light
  Kaito Miyakoda; Hirofumi Hidai; Sho Itoh; Souta Matsusaka
  Applied Physics A, 巻：131, 号：11, 開始ページ：891, 終了ページ：891, 2025年10月, ［査読有り］, ［筆頭著者］, ［国際誌］
  Abstract
  
  A novel photoelectrochemical etching method for semiconductor was introduced, utilizing evanescent light as the source to confine the etching depth. Evanescent light, generated under total internal reflection, is localized near the reflective interface. Since the etching rate correlates with light intensity, the etching profile is determined by the spatial decay of the evanescent field from the interface. Time-resolved measurements revealed that the etching depth is limited to approximately 900 nm from the total internal reflection interface. The shape of the etched cavity reflects the intensity distribution of the evanescent light. In addition, a theoretical model was developed based on the hypothesis that the etching rate is proportional to the light intensity when using evanescent light. The experimental etching results are consistent with this theoretical model. These findings suggest that consistent etching profiles can be achieved regardless of the initial surface morphology under optimized conditions, as the evanescent light intensity distribution is independent of surface topography. This etching technology has the potential to enable non-contact or zero-defect surface flattening.
  Springer Science and Business Media LLC, 英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1007/s00339-025-09024-6
  DOI ID：10.1007/s00339-025-09024-6, ISSN：0947-8396, eISSN：1432-0630, 共同研究・競争的資金等ID：53352512
• Curved hole drilling by laser manipulation of a heat spot inside glass　　　　　　　　　　　　　　　
  Kaito Miyakoda; Koki Sunayama; Kosuke Sakamoto; Daijiro Tokunaga; Hirofumi Hidai; Souta Matsusaka
  Precision Engineering, 巻：81, 開始ページ：1, 終了ページ：7, 2023年05月, ［査読有り］, ［筆頭著者］, ［国際誌］
  Elsevier BV, 英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2023.01.008
  DOI ID：10.1016/j.precisioneng.2023.01.008, ISSN：0141-6359
• Soret effect in metal-particle doped glass by focused laser heating　　　　　　　　　　　　　　　
  Kaito Miyakoda; Sho Itoh; Hirofumi Hidai; Souta Matsusaka
  Laser-based Micro- and Nanoprocessing XVII, 開始ページ：46, 終了ページ：46, 2023年03月, ［筆頭著者］, ［国際誌］
  SPIE, 英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  DOI：https://doi.org/10.1117/12.2651075
  DOI ID：10.1117/12.2651075
• ガラスファイバ円筒面より漏洩する光を援用したエッチングによる転写加工
  門馬佑昂; 都田海人; 比田井洋史; 松坂壮太
  精密工学会誌, 巻：89, 号：1, 開始ページ：127, 終了ページ：132, 2023年01月, ［査読有り］, ［国内誌］
  精密工学会, 日本語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.2493/jjspe.89.127
  DOI ID：10.2493/jjspe.89.127, ISSN：0912-0289, eISSN：1882-675X

• 学生記事 解決設計人 ―塵芥車物語―
  精密工学会学生編集委員WG0
  精密工学会誌, 巻：88, 号：1, 開始ページ：38, 終了ページ：43, 2022年01月05日
  精密工学会学生編集委員WG0, 日本語
  DOI：https://doi.org/10.2493/jjspe.88.38
  DOI ID：10.2493/jjspe.88.38, ISSN：0912-0289, eISSN：1882-675X

• エバネッセント光誘起光電気化学エッチングにおける偏光の影響　　　　　　　　　　　　　　　
  都田海人; 比田井洋史; 松坂壮太
  2026年度精密工学会春季大会学術講演会, 2026年03月, ［国内会議］
  2026年03月 - 2026年03月, 日本語, 口頭発表（一般）, 埼玉, 日本国
• Feasibility study on planarization by electrodeless photoelectrochemical etching with evanescent light　　　　　　　　　　　　　　　
  Kaito Miyakoda; Naoto Takahashi; Hirofumi Hidai; Sho Itoh; Souta Matsusaka
  The 27th International Symposium on Advances in Abrasive Technology (ISAAT2025), 2025年11月, ［国際会議］
  2025年11月 - 2025年11月, 英語, 口頭発表（一般）, Numazu, 日本国
  共同研究・競争的資金等ID：53352512
• Demonstration of the electrodeless photoelectrochemical etching with evanescent light　　　　　　　　　　　　　　　
  Kaito Miyakoda; Hirofumi Hidai; Sho Itoh; Souta Matsusaka
  Progress in Ultrafast Laser Modifications of Materials(PULMM2025), 2025年06月, ［国際会議］
  2025年06月 - 2025年07月, 英語, ポスター発表, Villars-sur-Ollon, スイス連邦
  共同研究・競争的資金等ID：53352512
• Demonstration of etch depth limitation by evanescent-light-assisted etching of n-GaAs　　　　　　　　　　　　　　　
  Kaito Miyakoda; Hirofumi Hidai; Sho Itoh; Souta Matsusaka
  Lasers in Manufacturing 2025 (LiM 2025), 2025年06月, ［国際会議］
  2025年06月 - 2025年06月, 英語, 口頭発表（一般）, Munich, ドイツ連邦共和国
  共同研究・競争的資金等ID：53352512
• エバネッセント光を光源としたGaAsの光電気化学エッチングに関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
  都田海人; 比田井洋史; 伊東翔; 松坂壮太
  2023年度砥粒加工学会学術講演会 (ABTEC2023), 2023年08月, ［国内会議］
  2023年08月 - 2023年08月, 日本語, 口頭発表（一般）, 米子, 日本国
• Feasibility study on fabrication of curved hole using fiber fuse with laser scanning　　　　　　　　　　　　　　　
  Kaito Miyakoda; Hirofumi Hidai; Sho Itoh; Souta Matsusaka
  Progress in Ultrafast Laser Modification of Materials (PULMM2023), 2023年06月, ［国際会議］
  2023年06月 - 2023年06月, 英語, ポスター発表, 日光, 日本国
• Soret effect in metal particle doped glass by focused laser heating　　　　　　　　　　　　　　　
  Kaito Miyakoda; Hirofumi Hidai; Sho Itoh; Souta Matsusaka
  SPIE Photonics West 2023, 2023年02月, ［国際会議］
  2023年01月 - 2023年02月, 英語, 口頭発表（一般）, San Francisco, アメリカ合衆国
• Curved hole drilling in silica glass by fiber fuse with a scanned laser beam　　　　　　　　　　　　　　　
  Kaito Miyakoda; Koki Sunayama; Kosuke Sakamoto; Hirofumi Hidai; Souta Matsusaka
  The 19th International Conference on Precision Engineering (ICPE2022), 2022年12月, ［国際会議］
  2022年11月 - 2022年12月, 英語, 口頭発表（一般）, 奈良, 日本国
• レーザ走査によるガラス中のプラズマの任意方向への移動　　　　　　　　　　　　　　　
  都田海人; 砂山航輝; 坂本康輔; 比田井洋史; 松坂壮太
  日本機械学会第14回生産加工・工作機械部門講演会, 2022年10月, ［国内会議］
  2022年10月 - 2022年10月, 日本語, 口頭発表（一般）, 金沢, 日本国
• ガラス棒円筒面より漏洩する光を援用したエッチングによる輪郭形状の転写に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
  門馬佑昂; 都田海人; 比田井洋史; 松坂,壮太
  2022年度精密工学会春季大会学術講演会, 2022年03月, ［国内会議］
  2022年03月 - 2022年03月, 日本語, 口頭発表（一般）, 東京工業大学（オンライン開催）

• 2026年04月 - 現在
  機械工学実験Ⅱ, 埼玉大学, 学部専門科目

• 2026年01月 - 現在, 精密工学会
• 2021年03月 - 現在, 砥粒加工学会

• 局在光を活用したエッチングによる完全平滑表面創製技術の確立　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 特別研究員奨励費, 2024年04月 - 2026年03月
  都田 海人, 千葉大学
  配分額（総額）：1500000, 配分額（直接経費）：1500000
  一般的に平滑化は砥石や砥粒と材料を擦り合わせ，凸部のみを選択的に除去することで達成される．しかし，材料と工具との物理的な接触により機械的欠陥が生成される．このような欠陥は最終製品の電気的性能を損ない，機械的強度の低下につながる．回路パターンの高度化，複雑化，後から回路チップを張り合わせるチップレット化にともない無欠陥の平滑面が求められる．そこで，本研究では，光照射部のみ選択的に除去される光電気化学エッチングの光源に，全反射界面近傍に局在するエバネッセント光を用いることで，非接触の平滑化手法を開発・提案する．非接触加工であるため，上記の欠陥を生じない理想的な平滑面創成の実現が期待される．
  当該年度は研究計画のエバネッセント光による高さ方向のエッチングを目的に1)エバネッセント光の強度分布による，エッチング深さ制限の実証と 2)エッチング挙動のモデル構築を行った．得られた成果を以下にまとめる．
  1)エッチング深さ制限の実証
  提案手法は再現性が低いという問題点があったが，エッチャント濃度とウエハ表面の洗浄方法を工夫することで問題を解決した．これにより，エバネッセント光によるエッチングの時間挙動を把握できるようになった．照射時間にともない，エッチング速度が小さくなっていくことを確認した．伝搬光によるエッチングではエッチング速度の現象が見られなかったため，エッチャント供給不足が原因であるとは考えられない．エバネッセント光の局在性によって速度の減少が起きたと考えられ，提案手法の概念を実証できた．
  2)モデル構築
  エッチング速度がウエハに照射される光の強度に比例するという単純なモデルにエバネッセント光の強度分布を表す式を代入し，提案手法のモデルを提案した．またこの微分方程式を深さ方向について解くことでエッチング挙動を表す式を導出した．導出された式は実験で得られたエッチング挙動と整合が見られた．
  競争的資金, 課題番号：24KJ0524
  論文ID：53352330, 講演・口頭発表等ID：53398157, 受賞ID：53375509