GaAsガン効果電子源を用いたマイクロ波・ミリ波帯デバイス

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13450133
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 三村 秀典 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (90144055)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 嶋脇 秀隆 八戸工業大学, 工学部, 助教授 (80241587) ; 佐藤 信之 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (10178759) ; 横尾 邦義 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (60005428)
• Keywords: GaAs微小電子源 / ガン効果 / 変調電子ビーム / マイクロ波・ミリ波発生 / トランジスタ制御

Research Abstract

マイクロ波、ミリ波帯領域の変調電子ビームが発生できる微小電子源の開発を目指し、GaAsのガン効果を用いた微小電子源の開発を行った。
1.横型ウエッジGaAs微小電子源で、ガン効果に特徴付けられる電子放射を観測した。
2.縦型ウエッジGaAs微小電子源を製作し、放射電流特性に飽和現象を見出した。この飽和現象がガン効果によるものであることを、確認するための実験を開始した。
3.縦型で先端が尖ったGaAs微小電子源をECRドライエッチングとウエットエッチングで製作した。この試料の放射電流特性にも飽和現象を見出したため、変調電子ビームの放射に起因する電磁波の発生の検出を試みている。
4.縦型でより先端が尖ったGaAs微小電子源の製作をICPドライエッチングとウエットエッチングで試みている。
5.エミッタから直接得られる変調電子ビームの周波数計測システムの設計を終了し、実験装置の製作に取りかかった。
6.GaAs微小電子源アレイをトランジスタ制御することによる変調電子ビーム発生実験を開始した。
7.GaAs微小電子源アレイと市販のガンダイオードを直列に接続した、GaAsのガン効果電子源の検討を開始した。

Research Products

• [Publications] K.Yokoo: "Experiments of microwave and optical wave radiation using field emission micro cathode"8th International Symposium on Microwave and Optical Technology. (2001)
• [Publications] H.Mimura: "Emission characteristics of a GaAs wedge emitter monolithically fabricated with an air bridge and a cantilever anode"14th International. Vacuum Microelectronics Conference. 129-130 (2001)
• [Publications] O.Yilmazoglu: "Generation of modulation beam with GaAs field emitter structures"2nd IEEE International Vacuum Electronics Conference. (2001)
• [Publications] O.Yilmazoglu: "Generation of a bunched electron beam by field-emitter structures"Display and Vacuum Electronics 2001. (2001)
• [Publications] V.Ichizli: "Field emission from porous (100) GaP with modified morphology"Appled Physics Letters. 79. 4016-4018 (2001)