半導体超格子における室温テラヘルツ利得と非線形伝導の共存形態制御

• Project/Area Number: 24K00920
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 鵜沼 毅也 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (20456693)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 秋山 英文 東京大学, 物性研究所, 教授 (40251491) ; 玉山 泰宏 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (50707312)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2025: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2024: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
• Keywords: 半導体物性 / 超格子 / テラヘルツ/赤外材料・素子

Outline of Research at the Start

2種類の半導体材料をナノスケールの薄膜として交互に積層した超格子構造においては，積層方向へ一様な直流電場を印加すると，室温でテラヘルツ電磁波の増幅作用（利得）が周波数可変性と共に現れる。一方，その起源となっている電子は確率的に状態を乱され（散乱され）ながら直流伝導にも寄与し，非線形な電流－電圧特性が電場の一様性という前提を崩すことにつながる。本研究は，テラヘルツ利得と直流非線形伝導の共存形態を制御することを目指す。