2010 Fiscal Year Annual Research Report
半導体物性物理に基づいた周波数バンド可変テラヘルツ電磁波発生素子構造設計原理構築
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22760010
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| Research Institution | The University of Shiga Prefecture |
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Principal Investigator |
竹内 日出雄 滋賀県立大学, 工学部, 准教授 (50512779)
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| Keywords | テラヘルツ電磁波 / 光変調反射分光 / コヒーレント縦光学フォノン / GaAsエピタキシャル膜 |
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| Research Abstract |
本年度の実施計画に基づき,i-GaAs/n-GaAsエピタキシャル層構造における内部電場の実験評価システムの立上げを行った。具体的には科研費にて購入したレーザー光源等を用いて光変調反射分光システムの構築を行った。その結果,非破壊非接触でi-GaAs/n-GaAs構造の内部電場を評価することが可能となった。
これは,素子構造設計を行い,その結果を評価する上で簡便かつ迅速に進める上で非常に重要である。
引き続き数値シミュレーションに基づいてi-GaAs/n-GaAs構造を設計し,上記光変調反射分光システムによる素子評価結果との相関を調査した。その結果,数値シミュレーション結果と実際の素子内部電場とがほぼ一致した。このことは,構築した光変調反射分光システムが素子評価において極めて有効であることを示している。引き続き内部電場とi-GaAs/n-GaAs構造から発生するテラヘルツ電磁波の特性との相関を調査した。その結果,i-GaAs層厚を制御することのみによってテラヘルツ電磁波の周波数を制御することに成功した。このことは当初の予測であった外部電極による制御なしでテラヘルツ電磁波の周波数を制御という上で意義がある。さらにこれまでは量子井戸系でのみ可能とされていたコヒーレント縦光学フォノンからのテラヘルツ電磁波の高強度発生を観測した。これは,当初の予想外の結果であり,単色性テラヘルツ電磁波発生素子の実現に向けた画期的な成果である。従って,テラヘルツ電磁波発生素子構造設計に対する新しいパラダイムを提供するものである。
上記成果に関して,査読付き英文論文誌3報,国際学会発表2件,国内学会発表1件および著書1件にて公表した。
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