グラフェン/CNTハイブリッド素子とシリコンフォトニクスのヘテロ集積によるTHz-光融合

• Project/Area Number: 25K01289
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 藤方 潤一 徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 教授 (00869159)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩崎 拓哉 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, 独立研究者 (50814274) ; 石川 靖彦 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60303541) ; 高原 淳一 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (90273606) ; 河野 行雄 中央大学, 理工学部, 教授 (90334250)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000); Fiscal Year 2026: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2025: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
• Keywords: グラフェン / カーボンナノチューブ / ゲルマニウム光変調器 / テラヘルツ受信器

Outline of Research at the Start

本研究は、CNT膜によるTHz信号受信時の光起電力効果とグラフェン層の高キャリア移動度に着目し、これらをハイブリッド化したグラフェン/CNTハイブリッド受信器により、THz信号を高速・高感度に電流変換する。これとTHz帯メタサーフェス構造を電磁波結合させることにより、更なる高感度化を実現する。さらに、超小型ゲルマニウム光変調器とTHz帯受信器をヘテロジニアス集積することにより、THz信号－光信号変換を実現する。