| 研究課題/領域番号 |
18560421
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
計測工学
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| 研究機関 | 大阪工業大学 |
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研究代表者 |
井上 正崇 大阪工業大学, 工学部, 教授 (20029325)
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| 研究分担者 |
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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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
3,250千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 150千円)
2007年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2006年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
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| キーワード | テラヘルツ / サブテラヘルツ / ダイオード / ヘテロ構造 / InAs / AIGaSb / 負性抵抗 / 検出感度 / バリスティック / AlSb / 量子井戸構造 / lnAs / AlGaSb / 二乗検波 |
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| 研究概要 |
テラヘルツ検出器の開発を目的として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。AISb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、前年度に得られた実験値の約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γ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目指して、界面制御された分子線エピタキシー法によりlnAs/AISb結合二重量子井戸の繰り返し構造を作製した。X線回折により、構造と膜厚はほぼ設計通り成長されており、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比を8倍に設定して最適化することで結晶性の高いInAs/AISb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。
他方、lnAs/AIGaSbヘテロ構造を用いたテラヘルツ波検出器の展開のために、T字型量子細線3分岐構造における電子輸送特性と整流効果についても調べた。明瞭な非線形電子輸送特性が77Kおよび300Kにおいて観測され、得られた非線形特性は電子のバリスティック伝導に起因する結果であると考えられる。3分岐構造の左右のブランチにプッシュプル形式で電圧を印加した際に中央のブランチの電圧は印加する電圧の極性によらず負の電圧が得られ、明瞭な整流特性を観測するとともにInAs/AIGaSbヘテロ構造の優位性を明らかにした。
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