| 研究課題/領域番号 |
17K14661
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・電子機器
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
渡辺 隆之 東北大学, 電気通信研究所, 助教 (80771807)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | テラヘルツ波 / テラヘルツ / グラフェン / フーリエ赤外分光計 / レーザー / 電子デバイス |
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| 研究成果の概要 |
グラフェンを利得媒質とした室温動作可能な高効率テラヘルツ帯レーザーデバイスの実現に向けて、デバイスの動作温度と放射強度の向上に必要不可欠な高品質グラフェンの作製、ならびにそれをチャネル材料とした二重格子ゲート構造トランジスタの作製に成功した。並行して、単層グラフェンに代わる利得媒質としてグラフェン二重層に着目し、グラフェン二重層を多重化した構造において大きな利得が得られることを理論的に明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の対象であるグラフェントランジスタレーザーデバイスでは、新規材料であるグラフェンにおけるテラヘルツ帯利得を、新規構造である二重格子ゲート構造におけるプラズモン励起を利用することで桁違いに増強することが期待でき、その物理機構を明らかにするための基盤を本研究で築くことができた。本デバイスによって室温動作可能な高効率テラヘルツ発振が実現すれば、超高速無線通信など種々の産業応用が実現し、将来の情報通信技術・産業を飛躍的に発展させることが予想される。また、グラフェンを利用したTHzレーザー発振の実現・体系化により、応用量子光学と電子光学の融合発展が期待でき、そのインパクトは計り知れない。
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