共鳴トンネルアクティブ伝送線路とそれを用いたTHz信号生成・処理技術

• 研究課題/領域番号: 20360155
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 前澤 宏一 富山大学, 大学院・理工学研究部(工学), 教授 (90301217)
• 研究分担者: 森 雅之 富山大学, 大学院・理工学研究部, 助教 (90303213)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円); 2010年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2009年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2008年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
• キーワード: 共鳴トンネル / 分布定数線路 / THz / 増幅器 / 発振器 / エアブリッジ / InP

研究概要

共鳴トンネル素子を装荷した伝送線路におけるTHz帯域増幅器の可能性について検討した。共鳴トンネルダイオードは直列ペア構成とし、その接続点を信号線に接続することにより、広い線形範囲を得た。この構造の安定性について検討し、右手/左手系複合伝送線路構造の利用を提案した。回路シミュレーションにより、この提案の可能性を調べ、非常に広い周波数範囲でゲインが得られることを示した。さらに、これらのアクティブ伝送線路を用いて高性能な高調波発振器が得られる可能性を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] A Third order harmonic oscillator based on coupled resonant tunneling diode pair oscillators (2010)
  • 著者名/発表者名: 前澤宏一, T.Ohe, K.Kasahara, M.Mori
  • 雑誌名: IETCE Transactions Electronics Vol.E93-C, No.8 ページ: 1290-1294
  • NAID: 10027365925
• [雑誌論文] 共鳴トンネルダイオードを生かす新しい集積化技術 (2010)
  • 著者名/発表者名: 前澤宏一
  • 雑誌名: 応用物理 79 ページ: 239-242
  • NAID: 10026199548
• [雑誌論文] A Third order harmonic oscillator based on coupled resonant tunneling diode pair oscillators (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Maezawa, T.Ohe, K.Kasahara, M.Mori
  • 雑誌名: IEICE Transactions Electronics 巻: E93-C ページ: 1290-1294
  • NAID: 10027365925
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved Bias Stability of the Resonant Tunneling Diode Pair Oscillators Integrated on an AlN Ceramic Substrate (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Maezawa, N.Kamegai, S.Kishimoto, T.Mizutani, K.Akamatsu
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 48
  • NAID: 210000066595
• [雑誌論文] Possibility of Terahertz Amplification by Active Transmission Lines Loaded with Resonant Tunneling Diode Pairs (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Maezawa, T.Sakamoto, K.Kasahara, M.Mori
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 48 ページ: 124503-124503
  • NAID: 40016890502
• [雑誌論文] Improved Bias Stability of the Resonant Tunnneling Diode Pair Oscillators Integrated on an AlN Ceramic Substrate (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Maezawa, N.Kamegai, S.Kishimoto, T.Mizutani, K.Akamatsu
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 48
  • 査読あり
• [学会発表] 共鳴トンネルダイオードペアを装荷した右手/左手系複合伝送線路における信号増幅 (2011)
  • 著者名/発表者名: 前澤宏一、笠原康司、播杰、森雅之
  • 学会等名: 電子情報通信学会電子デバイス研究会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] 共用共振器を省略した共鳴トンネル3次高調波発信器 (2011)
  • 著者名/発表者名: 早野一起、森雅之、前澤宏一
  • 学会等名: 2011年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 東京都立大学
• [学会発表] High Frequency Oscillators based on Active Trahsmission Lines Loaded with Resonant Tunnehng Diode Pairs (2011)
  • 著者名/発表者名: 潘杰、森雅之、前澤宏一
  • 学会等名: 2011年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 東京都立大学
• [学会発表] 共鳴トンネル素子を生かす新しい集積化技術 (2010)
  • 著者名/発表者名: 前澤宏一
  • 学会等名: 第43回ナノ・スピン工学研究会
  • 発表場所: 東北大
  • 年月日: 2010-03-10
• [学会発表] A Traveling Wave Amplifier Based on Composite Right/Left Handed (CRLH) Transmission Lines Periodically Loaded with Resonant Tunneling Diode Pairs (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Maezawa, K.Kasahara, M.Mori
  • 学会等名: 22nd International Conference on Indium Phosphide and Related Materials (IPRM2010)
  • 発表場所: Takamatsu, Japan
• [学会発表] High Speed Circuits Based on Resonant Tunneling Diodes and Their Application to Analog Digital Converters (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Maezawa, S.Shibata, K.Takaoka, M.Mori
  • 学会等名: 2010 Asia-Pacific Radio Science Conference (AP-RASC'10)
  • 発表場所: Toyama, Japan
• [学会発表] A Traveling Wave Amplifier Based on Composite Right/Left Handed (CRLH) Transmission Lines Periodically Loaded with Resonant Tunneling Diode Pairs (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Maezawa, K.Kasahara, M. Mori
  • 学会等名: 22nd International Conferene on Indium Phosphide and Related Materials (IPRM2010)
  • 発表場所: Takamatsu, Japan
• [学会発表] High Speed Circuits Based on Resonant Tunneling Diodes and Their Application to Analog Digital Converters (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Maezawa, S.Shibata, K.Takaoka, M.Mori
  • 学会等名: 2010 Asia-Pacific Radio Science Conference (AP-RASC' 10)
  • 発表場所: Toyama, Japan
• [学会発表] AINセラミック基板上に集積した共鳴トンネルベア発振器 (2009)
  • 著者名/発表者名: 前澤宏一, 亀谷直樹, 岸本茂, 水谷孝, 赤松和弘
  • 学会等名: 電子情報通信学会、電子デバイス研究会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2009-02-26
• [学会発表] A third harmonic oscillator using coupled RTD pair oscillators (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Maezawa T.Ohe, K.Kasahara, M.Mori
  • 学会等名: Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics (TWHM2009)
  • 発表場所: Nagano, Japan
• [学会発表] RF small signal characterization of active transmission lines loaded by InGaAs/A1As resonant tunneling diodes (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Kasahara, T.Ohe, M.Mori, K.Maezawa
  • 学会等名: International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2009)
  • 発表場所: Sendai, Japan
• [学会発表] RF small signal characterization of active transmission lines loaded by InGaAs/AlAs resonant tunneling diodes (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Kasahara, T.Ohe, M.Mori, K.Maezawa
  • 学会等名: International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2009)
  • 発表場所: Sendai, Japan
• [学会発表] Improved Bias Stability of the RTD-Pair Oscillators Integrated on an A1N Ceramic Substrate (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Maezawa, N.Kamegai, S.Kishimoto, T.Mizutani, K.Akamatsu
  • 学会等名: International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2008)
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] Improved Bias Stability of the RTD-Pair Oscillators Integrated on an AIN Ceramic Substrate (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Maezawa, N. Kamegai, S. Kishimoto, T. Mizutani, K. Akamatsu
  • 学会等名: 2008 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2008)
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] 共鳴トンネルダイオードペアを分散配置したアクティブ伝送線路 (2008)
  • 著者名/発表者名: 前澤宏一, 藤城翔, 笠原康司, 坂本智哉, 森雅之
  • 学会等名: 2008年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 明治大学 生田キャンパス
  • 年月日: 2008-09-17
• [備考] ホームページ等