2007 Fiscal Year Annual Research Report
2次元プラズモン共鳴を利用した超高感度テラヘルツ検出デバイスの研究
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19860010
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
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| Keywords | 電子デバイス / 電子機器 |
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| Research Abstract |
現在、トランジスタ内に生じるプラズラモン共鳴を利用したテラヘルツ(THz)帯動作デバイスの研究開発が活発化している。プラズモンはアンテナ構造の導入により、THz帯電磁波に変換、放射される。また、注入THz帯電磁波をプラズモンに変換することで、THz帯電磁波の検出が可能である。本研究室では、小型集積化プロセス技術が利用可能な半導体材料を用い、高利得な電磁波放射が期待されるプラズモン共鳴型エミッター(PRE)を提案している。本研究では、PREをTHz帯電磁波の検出器として利用し、実験的にTHz帯電磁波の検出を行うことを目的としている。PREのTHz帯電磁波検出動作を調査するため、注入光によるプラズモン励起を計測可能な光応答特性(ACドレイン-ソースバイアス)実験を行った。現状で、本研究室にはTHz帯光源が存在しないため、注入光として1.5um帯のレーザを使用している。得られた光応答特性の結果から、プラズモンの基本波成分、並びに、高調波成分が観測された。THz帯電磁波検出時においても注入THz帯電磁波によるプラズモン励起、計測という過程を辿るため、THz帯電磁波を検出可能であると推察される。プラズモン励起を計測するという観点から電気光学サンプリング(EOS)という時系列でTHz帯電磁波を計測可能なシステムを用い、PREからTHz帯電磁波が放射されていることを計測し、THz帯電磁波と関連のあるプラズモン励起を確認した。また、周波数領域でのTHz帯電磁波を計測可能なフーリエ変換赤外分光(FTIR)システムを用いて、PREでプラズモンが励起されていることを確認した。得られた結果は国際会議で発表され、著名な論文誌に出版されている[雑誌論文、学会発表参照]。
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