2007 Fiscal Year Annual Research Report
極薄超格子構造中のサブバンド間遷移を利用した小型波長可変テラヘルツ波検出器の開発
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18560421
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
井上 正崇 Osaka Institute of Technology, 工学部, 教授 (20029325)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々 誠彦 大阪工業大学, 工学部, 教授 (50278561)
前元 利彦 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (80280072)
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| Keywords | テラヘルツ / サブテラヘルツ / ダイオード / ヘテロ構造 / InAs / AlSb / 量子井戸構造 / 検出感度 / 負性抵抗 |
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| Research Abstract |
昨年に引き続き、テラヘルツ検出器の開発を日的としてSb系ヘテロ構造ダイオードを作製し、サブテラヘルツ波検出感度を増大させるために試料構造の検討を行ったoAISb層の厚さとAIGaSb層のAl組成を変化させたダイオードを試作し、負性抵抗および電圧-電流特性を測定した。AlSb層の膜厚1.5nm、AlGaSb層のAl組成,x=0.25の場合に、最大検出感度γとして16.9V^<-1>を得た。この値は、昨年度に得られていた実験値の約4倍であり、高感度化を達成することができた。また、検出感度7は抵抗成分の増加による寄与が大きいことも明らかとなった。
赤外領域の発光デバイスの開発を日指して、界面制御された分子線エピタキシー法によりInAs/AlSb結合二重量子井戸の繰り返し構造を作製した。構造評価については、原子間力顕微鏡の断面観察によって超格子界面と膜厚を測定し、結晶性を評価するためにX線回折を用いた。lnAs/AlSb量子井戸構造とその下部層であるAlGaSb,GaSb/AlSb量子井戸構造の観測も行い、原子間力顕微鏡像の詳細な解析により、構造と膜厚はほぼ設計通り成長されていることが明らかになった。また、X線回折パターンは超格子特有の副次的な反射によるサテライトピークが明瞭に観測された。III/V比を変化させ実験を進めた結果、III/V比が8倍に設定して最適化することで結晶性の高いlnAs/AlSb結合二重量子井戸が実現できることが分った。X線回折パターンと計算機シミュレーションを比較した結果からも活性層の膜厚が実際の膜厚と良い一致を示し、発光波長を自在に設計できる事を明らかにした。
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