| 研究課題/領域番号 |
17H03232
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
鵜沼 毅也 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (20456693)
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| 研究分担者 |
玉山 泰宏 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (50707312)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2017年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
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| キーワード | 半導体超格子 / テラヘルツ / 光学利得 / 量子ビート / トンネル効果 / 非平衡系 / 半導体物性 / 超格子 / テラヘルツ/赤外材料・素子 |
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| 研究成果の概要 |
バイアスされたGaAs系の半導体超格子に対して，内部構造に依存した電子波動関数の空間的形状および分布がテラヘルツ利得の温度特性やバイアス電場特性に重要な要素であることを見出した。特に，孤立した超格子ミニバンドにおけるブロッホ振動に由来した利得のスペクトル線幅，および強いミニバンド間相互作用の存在下におけるブロッホ振動の位相シフトを上記の観点で定量的に説明することができた。また，平面状電極と外部共振器の役割を兼ねた金属メタマテリアルを設計し，超格子試料へ導入した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
異なる半導体材料をナノレベルの厚さで周期的に積層させた半導体超格子について，室温でテラヘルツ電磁波の利得（増幅作用）があることに着目し，内部構造と外部構造の工夫によって利得を操るための新たな物理を提示した。電波と光の中間にあたるテラヘルツ電磁波の小型固体光源は様々な応用へ期待されているものの未だ発展途上にあるため，室温動作と周波数可変性を両立できる人工積層構造の長所を発展させたことに本研究の意義がある。
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