| 研究課題/領域番号 |
16360161
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・電子機器
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
佐野 栄一 北海道大学, 量子集積エレクトロニクス研究センター, 教授 (10333650)
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| 研究分担者 |
赤澤 正道 北海道大学, 量子集積エレクトロニクス研究センター, 助教授 (30212400)
山本 眞史 北海道大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (10322835)
尾辻 泰一 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (40315172)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
15,200千円 (直接経費: 15,200千円)
2006年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2005年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2004年度: 9,300千円 (直接経費: 9,300千円)
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| キーワード | ユビキタス / ワイヤレス通信 / 高周波回路 / 化合物半導体 / テラヘルツ / メタマテリアル / 表面プラズモン / 電磁バンドギャップ / アンテナ / 光導電サンプリング / 人工磁気導体 |
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| 研究概要 |
本研究は、数100GHzから1THz帯域の搬送波を利用した小型、低電力な送信・受信集積回路の実現に必要なデバイス、回路設計論、ピコ秒波形計測法を確立することを目的とする。得られた研究成果は次の通りである。(1)共鳴トンネルダイオード(RTD)や高電子移動度トランジスタ(HEMT)などの能動デバイスと受動デバイスを一括して時間領域にて電磁界解析するFDTDプログラムを開発した。(2)FDTDプログラムを用いてInP HEMT発振器とスロットアンテナからなるアクティブ集積化アンテナを設計、試作し、110GHz動作を確認するとともに、設計精度が1%以下であることを示した。(3)伝送線路上に周期構造を形成することにより急峻な周波数特性を有する帯域阻止フィルタを実現できることをFDTDプログラムにより示した。(4)数100GHz領域での計測を可能とする低温MBE成長GaAs光導電スイッチを用いたサンプリングシステム(THz TDS)を構築するとともに、上記の周期構造を試作・測定し、帯域阻止特性を得た。(5)周期的開口における異常透過現象をFDTDプログラムにより解析し、表面プラズモンが関与すること、Fano共鳴モデルで説明できることを明らかにした。また、THz TDSによりTHz領域において異常透過現象を確認した。(6)自然には存在しない特異な電磁特性(負屈折率や磁気壁など)を人工的構造により実現するメタマテリアルに注目し、人工磁気壁の振る舞いをFDTDプログラムにより明らかにした。(7)人工磁気壁のセル小型化のために多層構造を考案し、プリント基板による低周波領域での実験により動作を検証した。(8)InP HEMTプロセスを用いて100GHz動作の右手(正屈折率)/左手系(負屈折率)複合メタマテリアルを設計、試作した。(9)ショットキーダイオードを装荷した非線形伝送線路においてソリトン圧縮が可能であることを示した。
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