研究者業績

橋本 研也

ハシモト ケンヤ  (Ken'ya Hashimoto)

基本情報

所属
千葉大学 大学院工学研究院基幹工学専攻 教授
学位
工学博士(東京工業大学)

J-GLOBAL ID
200901089822810461
researchmap会員ID
5000023239

外部リンク

学歴

 1

論文

 260
  • Ryo Nakagawa, Hiroshi Shimizu, Takanao Suzuki, Ken-ya Hashimoto, Haruki Kyoya, Masahiro Gawasawa, Tatsuya Omori
    2022 IEEE MTT-S International Conference on Microwave Acoustics and Mechanics (IC-MAM) 2022年7月18日  
  • Tatsuya Omori, Kazuki Yamamori, Ken-ya Hashimoto
    2022 IEEE MTT-S International Conference on Microwave Acoustics and Mechanics (IC-MAM) 2022年7月18日  
  • Hikaru Takahashi, Tatsuya Omori, Ken-Ya Hashimoto
    Japanese Journal of Applied Physics 60 2021年7月1日  
    This paper describes the coaxial integration of a Michelson interferometer (MI) and a Sagnac interferometer (SI) in a high-speed, phase-sensitive laser probe for surface acoustic wave/bulk acoustic wave devices. This combination enables the MI to be used for calibration of the vibration amplitude captured by the SI without sacrificing the measurement accuracy and speed of the SI-based laser probe. First, the system setup is detailed. Next, simultaneous measurement is performed using the SI and MI, and good coincidence is demonstrated between these measured results after correction of tiny misalignment between two optical axes. This means that the calibration can be performed simply by multiplying the data captured by SI by a coefficient of proportionality this value of this can be determined by comparison with the data captured by simultaneous measurement for a tiny area. Finally, the procedure for absolute vibration amplitude measurement is proposed and its validity is confirmed by actual measurement.
  • Toru Yaginuma, Tatsuya Omori, Ken-Ya Hashimoto
    Japanese Journal of Applied Physics 60 2021年7月1日  
    This paper proposes a detection electronics which enables ultimate suppression of leakage signals in high-speed and phase-sensitive laser probe for radio frequency surface and bulk acoustic wave devices. Another merit is simpler circuit configuration than the conventional one. First, the complete suppression of leakage signals is verified. Then impact of the oscillator phase noise is examined by utilizing oscillators with various phase noise performance. This is because the proposed electronics is expected to be more sensitive to the oscillator phase noise than the conventional one. The result indicates that although performance degradation appears, it is practically negligible. In this electronics, the absolute phase can not be determined. This is not a demerit for use in the laser probe because additional phase shift caused by cables and printed circuit board is hard to calibrate.
  • Ken-Ya Hashimoto, Xinyi Li, Jingfu Bao, Luyan Qiu, Tatsuya Omori
    IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control 67(7) 1479-1484 2020年7月1日  
    This article describes derivation of an equivalent circuit for nonlinear responses in film bulk acoustic resonators from the first-order perturbation analysis using the piezoelectric constitutive equations with the h-form. For simplicity, electrodes and piezoelectric layers are considered as mass and spring, respectively, in the derivation. Then, it is demonstrated that the second-and third-order harmonic responses can be simulated well by the circuit. In addition, nonlinearity in the Si substrate is also taken into account and its impact is discussed. It is also discussed how the frequency dependences vary with the nonlinearity mechanisms as a finding from the derived equivalent circuit.

MISC

 331
  • 丸善 1999年  
  • 井幡 光詞, 大森 達也, 橋本 研也, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (19) 81-82 1998年11月26日  
  • 橋本 研也
    日本音響学会誌 54(6) 466-467 1998年6月  
  • 橋本 研也
    電子情報通信学会誌 81(5) 468-472 1998年5月  
  • 科学技術出版 1998年  
  • 池亀 耕太郎, 橋本 研也, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (18) 253-254 1997年11月12日  
  • 坂本 泰得, 橋本 研也, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (18) 45-46 1997年11月12日  
  • 南條 亮太, 橋本 研也, 山口 正恆, 花嶋 直之, 津々見 修司, 米沢 政
    電子情報通信学会技術研究報告. OME, 有機エレクトロニクス 97(151) 39-44 1997年7月4日  
    本報告では, ゾルゲル法によって最も作製し易い0.22-2.65μm厚PZT薄膜の超音波的性質について検討した. この膜厚のPZTで超音波デバイスを構成した場合, その共振周波数はUHFからSHF帯に及ぶ. その様な超高周波域で高精度の特性測定を行うには, 浮遊容量や寄生インダクタンスの影響低減が重要である. 測定方法並びに被測定デバイスの構造を検討し, UHF-SHF帯におけるPZT薄膜の電気的特性に対する測定法を確立した. そして, ゾルゲルPZT薄膜はUHF-SHF帯においても極めて大きな圧電性を有し, しかも誘電的特性も比較的良好であることが判った. 厚み縦振動トランスジューサを構築したところ, 共振周波数1.75GHzにおいて変換損失3.8dB以下, 共振周波数5.26GHzにおいて変換損失11dBを得た. さらに, SAWデバイスや薄膜バルク波共振子を試作し, その基本的特性を得た.
  • 川内 治, 遠藤 剛, 峯吉 誠司, 上田 政則, 伊形 理, 佐藤 良夫, 橋本 研也, 山口 正恆
    電子情報通信学会総合大会講演論文集 1997 500-501 1997年3月6日  
    SAWフィルタに於いて低損失かつ Shape Factor の良好な特性が要求されている。しかし、高周波化に伴い表面波の波長に対する電極膜厚は増加している。さらに、ラダーフィルタ[1]に於いては圧電基坂のSurface Skimming Bulk Wave(SSBW)のスプリアスを避けるために[2]、表面波の波長に対する電極膜厚の比(h/λ)を7%以上にする必要がある。このように電極膜厚を厚くすると、バルク放射が増大し、伝播損失が大きくなる[3][4]。そこで、SAWフィルタの低損失化を目的に圧電基板上に厚い電極を有する場合のLeaky SAWの伝播特性を解析した。さらに、デバイスに応用し低損失でShape Factorの良好なフィルタ特性を得ることが出来たので報告する。
  • 橋本 研也, 山口 正恆
    電子情報通信学会総合大会講演論文集 1997 494-495 1997年3月6日  
    移動体通信に利用される周波数帯が年々上昇しており、このことはフロントエンド段弾性表面波(SAW)フィルタ実現へ数々の技術的問題の克服を要求している。2GHzを越える周波数帯もがターゲットとなった今、サブミクロン領域での高精度リソグラフィ技術の確立とパッケージの電気的特性の制御が大きな課題となっている[1]。本報告では、高周波段に多用されているラダータイプSAWフイルタ[2]におけるボンディングワイヤ並びにパッケージの影響について考察する。
  • 橋本 研也, 山口 正恆
    電子情報通信学会技術研究報告. US, 超音波 96(546) 29-34 1997年2月28日  
    本報告では、携帯電話用初段フィルタ等に多用されているラダータイプSAWフィルタにおける寄生回路素子の影響について考察した。そして、これまで不明確であった寄生回路素子とデバイスの総合的な特性の関係を明らかにすると共に、接地線間もしくはパッケージ内の微小なインダクタンスがデバイス特性に重要な影響を与えることを示した。このインダクタンスは、ボンディングワイヤの配置やパッケージを選択することにより制御でき、それが無い場合に比べて通過域近傍の抑圧比が良好な特性を実現することが出来る。
  • 山下 高志, 橋本 研也, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (17) 329-330 1996年10月23日  
  • 野々口 晃典, 坂本 真道, 橋本 研也, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (17) 295-296 1996年10月23日  
  • 橋本 研也, 鄭 国強, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (17) 321-322 1996年10月23日  
  • 小川 正太郎, 橋本 研也, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (17) 101-102 1996年10月23日  
  • 橋本 研也, 鄭 国強, 山口 正恆
    電子情報通信学会技術研究報告. US, 超音波 96(249) 15-20 1996年9月18日  
    本報告では、単相一方向性弾性表面波(SAW)変換器用設計ツール構築を目的として、無限長多電極金属グレーティング上のSAW伝搬特性を高速に解析する手法を提案している。電極部に有限要素法を用いると共に、基板部にスペクトル領域法を適用し、境界面で定義した汎関数の最小化により両者の解を整合している。また、電荷分布の表現にはAokiらの手法を用いて電極端における電荷の集中を巧みに考慮している。これらのことにより、比較的少ない変数で充分な精度の解析が行える。本手法を利用して、厚さの異なる2電極指を有するグレーティングと厚さが等しく位置がずれた3電極指グレーティングにおけるSAWの分散特性を解析し、その有効性を示すと共に、それを利用した方向性の評価法についても述べている。
  • 山下 高志, 橋本 研也, 山口 正恆
    電子情報通信学会技術研究報告. US, 超音波 96(249) 21-26 1996年9月18日  
    本報告では、非圧電体/圧電体構造の境界に沿って伝搬するSHタイプの圧電性横波について理論的検討を行なった。この境界波は、境界短絡による圧電反作用により、境界ヘ導波される。高圧電性基板を利用することにより、広い範囲での境界波の存在が期待される。そこで、LiNbO_3, LiTaO_3に対して調べた結果、Si/LiNbO_3, Si/LiTaO_3, YAG/LiNbO_3の組合せで境界波が存在することが判った。その中でも[001]Si<110>/175°Y-X-LiNbO_3構造では位相速度4,465m/s、電気機械結合係数K^2が10.0%、伝搬損失がほぼ零という、良好な特性が得られることがわかった。次に、所望の非圧電性材料を実現するために、複合材料の適用を検討した。その結果、パイレックスガラスと窒化ケイ素から構成される複合材料とLiNbO_3またはLiTaO_3と組合せたときにも、境界波が存在することが判った。
  • 張 国慶, 橋本 研也, 山口 正恒
    超音波techno 8(7) 18-21 1996年7月  
  • 小川 正太郎, 橋本 研也, 山口 正恒
    電子情報通信学会技術研究報告. US, 超音波 96(118) 39-45 1996年6月21日  
    本報告では、対向ターゲットスパッタ法を用いたZnO圧電薄膜の作製条件について検討すると共に、得られた薄膜の諸特性について述べる。対向夕ーゲットスパッタ法は、低ガス圧で動作が可能で、高い膜堆積速度が実現可能である。絶縁物のスパッタにおいて、DC電源を用いた場合、異常放電が問題となる。これをDC電源と負荷との間に異常放電防止装置を導入することで完全に防止することができた。そして、作製条件を変えて実験を行い、最適条件(雰囲気ガスO_2 100% 7mTorr、堆積速度 1μm/h、基板温度100-200℃)を決定した。この最適条件でZnO膜を作製した結果、c軸分散性σ=0.22°、比抵抗 10^<12>Ω・cm、グレインサイズ 1000Åという非常に良好なZnO薄膜を実現する事ができた。
  • 橋本 研也, 山口 正恆, 鈴木 一, 田辺 大, 諸貫 正樹, 矢口 修
    千葉大学共同研究推進センター年報 1 105-109 1996年3月31日  
  • 橋本 研也, 遠藤 剛, 大丸 誠, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (16) 137-138 1995年11月27日  
  • 張 国慶, 橋本 研也, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (16) 293-294 1995年11月27日  
  • 橋本 研也, 遠藤 剛, 山口 正恒, 山口 正恆
    電子情報通信学会技術研究報告. US, 超音波 95(252) 25-30 1995年9月22日  
    擬似弾性表面波等(LSAW)の高速な波動の諸特性を理論解析しようとする場合に問題となるのが、界を構成する部分解の選択に利用する放射条件の取り扱いである。本報告では、筆者らが提供しているソフトウェア群(STW、FEMSDA、EPS、VCAL、OBUQ)の中で利用している簡便な放射条件について述べる。この手法は、通常のレーリー表面波(RSAW)かLSAWであるかにかかわらず適用可能である。しかも、この放射条件は弾性波動の圧電的特性を特徴付けるのに重要な実効誘電率の導出に対しても利用できる。そして、実効誘電率を利用すると、LSAWタイプの場合でもNewton法が適用でき、極めて効率的に解の探索が可能なことを示す。
  • 橋本 研也, 遠藤 剛, 大丸 誠, 山口 正恒
    電子情報通信学会技術研究報告. US, 超音波 95(252) 31-36 1995年9月22日  
    本報告では、金属グレーティングを斜め伝搬する弾性表面波に対する高速解析手法を提案する。金属グレーティングの開口長を無限とした場合、定常状態に於ては横方向に三角関数的または指数関数的に変化する。このため、横方向の波数を新たなパラメータとして加えて解析することにより、筆者らが以前に報告している垂直入射の場合に対する解析手法を若干変更することにより容易に解析することができる。電極部の解析に有限要素法(FEM)を用いており、任意の電極形状を有する場合についても適用可能である。また、基板部の解析にはスペクトル領域法を用い、Blφtekjaerの手法を適用して電極端部への電荷の集中を考慮しているため、高速であるという特徴を持つ。
  • 坂本 真道, 橋本 研也, 山口 正恆
    電子情報通信学会技術研究報告. US, 超音波 95(132) 15-20 1995年6月27日  
    本報告では、浮き構造を有するZnO/パイレックスガラス複合薄膜構造共振子について述べる。本構造は、基板と励振部との間に空隙を設けているため任意の基板上に形成可能である。また、パイレックスガラス膜自体が支持体となるため小型化が可能である。本構造を用い共振子の試作を行ったところ、基本モードにおいて共振周波数f_rが354MHz、共振尖鋭度Q値590という値が得られた。これは、筆者らが試作した異方性エッチングを利用して作製された同一構造の共振子の値に匹敵する。また、パイレックスガラス層の下にSi層を付加することで、より膜厚が薄く歪みの少ないダイアフラムの作製が可能となり、更なる高周波化が実現できた。
  • 張 国慶, 橋本 研也, 山口 正恆
    電子情報通信学会技術研究報告. US, 超音波 95(17) 33-38 1995年4月26日  
    本報告では、筆者らの提案しているVHFからUHF帯で動作可能な高効率な超音波トランスジューサを利用した高効率な超音波流動について報告する。即ち、このトランスジューサにより音響パワーを極めて小さな体積中に集中できるため、極めて高効率の超音波流動が実現できる。また、超音波の浸透深さが小さいため、液体の体積も小さくて済み、マイクロマニピュレータやマイクロポンプの応用に適していると考えられる。ZnO/カバーガラス構造超音波トランスジューサを利用して実験を行なったところ、極めて高効率な超音波流動が観測された。例えば、音響パワー40mWでトランスジューサ上の液面が約5mm持ち揚がった。この値は理論解析ともほぼ符合している。
  • 遠藤 剛, 橋本 研也, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (15) 271-272 1994年11月28日  
  • 橋本 研也, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (15) 179-180 1994年11月28日  
  • 遠藤 剛, 橋本 研也, 山口 正恆
    電子情報通信学会技術研究報告. US, 超音波 94(25) 23-28 1994年4月27日  
    本報告では、SAWデバイスにおける最も重要な構成要素である周期的金属グレーティング構造に於ける弾性波動の伝搬特性解析手法として、有限要素法とスペクトル領域法の組合せによるSH波励振伝搬特性の解析手法を提案した。本手法は、電極部の解析にFEMを用い、基板部についてはスペクトル領域法を用いることによって、比較的短い時間で解析が可能である。電極部にFEMを用いているため、任意形状の電極にも適用可能であり、SV、L成分を有する場合にも拡張可能である。まず、矩形電極について解析を行い、電極部にもスペクトル領域法を適用した場合の解析結果と比較することによりその妥当性を確認した。さらに、台形形状の場合についても解析し、形状による分散特性の変化を示すことにより、本手法の有効性を示した。
  • 戸倉 武, 巻島 芳樹, 橋本 研也, 山口 正恆
    電子情報通信学会技術研究報告. US, 超音波 94(25) 17-22 1994年4月27日  
    本報告では、ZnO, パイレックスガラス複合ダイアフラム構造を用いた圧電薄膜共振子について述べる。本構造において、ZnOとパイレックスガラスの線膨脹係数が近いことから、ZnO/SiO_2構造共振子と比較して大面積かつ低歪みのダイアフラムが作製できる。理論解析により、この構造を用いた共振子は、20%程度の高い電気機械結合係数と零周波数温度係数が同時に実現可能であることが分かった。また、デバイスを試作した結果、基本共振において共振周波数298.7MHz、Q値970、2次共振で共振周波数497.5MHz、Q値858が得られた。さらに、ZnO単層の場合と比較して、周波数温度係数が改善されていることを確認した。
  • 巻島 芳樹, 橋本 研也, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (14) 205-206 1993年12月7日  
  • 橋本 研也, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (14) 247-248 1993年12月7日  
  • 橋本 研也, 山口 正恒
    電子情報通信学会技術研究報告. US, 超音波 93(246) 21-26 1993年9月22日  
    本報告では、SAWデバイスにおける最も重要な構成要素である周期的金属グレーティング構造に於ける弾性場の振舞を関係付けるものとして、離散化グリーン関数を提案した。これは、各電極上の電位と電荷分布の関係を表すもので、Blφtekjaerらの理論を適用して、弾性場を固有モードの集合として表現することにより、簡単なフーリエ展開形式で表現できる。しかも、複素積分を適用する事により、種々の場が解析的な形で表現できる。さらに、この手法を利用して電気的反作用の影響を含むインパルスモデルを導出すると共に、FEUDTの特性を解析し、極めて高速に、しかも高精度に解析が可能な事をした。
  • 橋本 研也, 山口 正恒
    電子情報通信学会技術研究報告. US, 超音波 93(246) 27-32 1993年9月22日  
    本報告では、前報告で述べた離散化グリーン関数の概念に電極質量の影響を取り込むことを目的として、解析が比較的容易なBGS波基板上の金属グレーティングにおける質量負荷効果について検討するとともに、その離散的グリーン関数の導出方法を導いた。具体的には、薄膜側は解析解、基板側の場は実効音響アドミタンス行列を用いて記述する。次に、境界面での場によって定義される汎関数の最小化により、ストリップアドミタンスを求め、これにより離散化グリーン関数を導出した。
  • 吉元 進, 塩川 淳一, 橋本 研也, 山口 正恆
    電子情報通信学会技術研究報告. US, 超音波 93(95) 35-40 1993年6月18日  
    ZnO圧電薄膜を用いた超音波トランスジューサに関して、浮き構造を有する多層薄膜構造超音波トランスジューサを提案し試作したので、この詳細について述べる。このトランスジューサは、基板から浮いた構造を有しており、基板側への超音波伝搬を防いでいる。解析の結果、本構造に於て、各層の膜厚を最適に選ぶことで比較的低損失で広帯域な特性が実現できることが判った。実際にトランスジューサの試作をした結果、変換損失11.6dB、-3dB比帯域幅7.8%が得られた。また、試作デバイスを実際の非破壊検査に適用し、その動作の確認を行った。
  • 橋本 研也, 山口 正恆
    電子情報通信学会論文誌. A, 基礎・境界 76(2) 96-101 1993年2月25日  
    弾性表面波デバイスにおいてスプリアスとなるSSBWの放射・伝搬特性を簡易に記述することを目的として,励振強度の目安を与える実効的な電気機械結合係数に該当する指標,および伝搬距離依存性を表す臨界伝搬距離を定義し,これらのパラメータを用いることにより,SAWの場合に重用されているデルタ関数モデル解析を,SSBWに対しても簡易に適用できることを示した.これをSAW-TVIFフィルタに適用して,そのスプリアス特性の評価に有効であることを示した.更に,SiO_2膜/36゜YX-LiTaO_3構造のSSBW特性をこれらのパラメータを用いて評価し,更に適当な膜厚のSiO_2膜によってSSBWに起因するスプリアスが抑圧できることを示し,実験的にも確認した.
  • 塩川 淳一, 家中 拓也, 巻島 芳樹, 橋本 研也, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (13) 263-264 1992年11月30日  
  • ラジェンドラン V., 小池 将一, 橋本 研也, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (12) 213-214 1991年12月2日  
  • 小池 将一, 塩川 淳一, 橋本 研也, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (12) 165-166 1991年12月2日  
  • 小関 雄二, 橋本 研也, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (11) 58-59 1990年11月20日  
  • 山田 善久, 山本 満, ラジェンドラン V, 橋本 研也, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (11) 80-81 1990年11月20日  
  • 橋本 研也, 山口 正恒
    千葉大学工学部研究報告 41(2) p9-17 1990年3月  
  • 山本 満, 橋本 研也, ラジェンドラン V., 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (10) 203-204 1989年11月7日  
  • 橋本 研也, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (10) 179-180 1989年11月7日  
  • 渡邉 好浩, 橋本 研也, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (10) 157-158 1989年11月7日  
  • 鈴木 裕, 橋本 研也, 山口 正恆
    超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演予稿集 (9) 91-92 1988年12月7日  
  • 橋本 研也, 山口 正恒
    電子情報通信学会論文誌 C エレクトロニクス 71(9) p1297-1302 1988年9月  
  • 山口 正恒, 橋本 研也, 牧田 英雄
    電子情報通信学会論文誌 A 基礎・境界 71(8) p1508-1514 1988年8月  
  • 橋本 研也, 山口 正恒
    電子情報通信学会論文誌 C エレクトロニクス 71(3) p479-485 1988年3月  

書籍等出版物

 14

講演・口頭発表等

 95

共同研究・競争的資金等の研究課題

 18