| 研究課題/領域番号 |
19K04540
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 大阪工業大学 |
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研究代表者 |
佐々 誠彦 大阪工業大学, 工学部, 教授 (50278561)
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| 研究分担者 |
小山 政俊 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (30758636)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | テラヘルツ放射 / GaSb/InAsヘテロ接合 / フォトデンバー効果 / パルス光源 / terahertz radiation / GaSb/InAs / photo-Dember effect / pulse laser source / pulse light source / GaSb/InAs ヘテロ構造 / Terahertz radiation / heterostructure / Photo-Dember effect |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ガンの診断や文化財の非破壊測定など、テラヘルツ時間領域分光法はさまざまな分野への応用が期待されている。その普及に欠かせないのは、現在の光源である光伝導スイッチに比べ、取り扱いの容易な光源の開発である。本研究は，半導体ヘテロ接合を利用して、このようなシステムに適用可能なテラヘルツパルス光源を開発し、テラヘルツ時間領域分光法の利用の普及に貢献することである。
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| 研究成果の概要 |
InAs薄膜をベースとしてフォトデンバー効果によるテラヘルツパルス光源の高強度化に向け、ヘテロ接合を利用し、電子の拡散速度増強を目指して研究を行った。GaSb/InAs ヘテロ構造で GaSb 層の厚さを検討し、厚さが薄くなる程、テラヘルツ波の放射強度が増加し、厚さ 5 nm の資料では InAs 薄膜試料に対する増強効果を確認した。さらに InGaSb/InAs 構造で、InGaSb 層での光吸収の効果と注入電子の過剰エネルギーの効果影響を調べ、過剰エネルギーが減少しても、光吸収が増加することで、InGaSb 5 nm の試料では、 GaSb/InAs を超える高強度化が達成できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
テラヘルツ領域で動作する受発光素子の開発は、当該周波数領域の技術の開発、応用を見据え、非常に重要である。中でも、テラヘルツ時間領域分光法による文化財評価への応用は重要で、そのためには簡便に使用できるパルス光源の開発が重要である。本研究は、このテラヘルツパルス光源の開発に関わり、従来使用されている光伝導スイッチが、発光場所が微細な位置に限られ、精密な位置調整や電圧の印加が必要であったことに対し、電圧の印加が必要なく、試料表面全体が発光可能な素子となるため、扱いが容易であり、これからの本分光法の発展に重要である。
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