半導体超格子における室温テラヘルツ利得と非線形伝導の共存形態制御

• 研究課題/領域番号: 24K00920
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21050:電気電子材料工学関連
• 研究機関: 長岡技術科学大学
• 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)
• 研究分担者: 秋山 英文 東京大学, 物性研究所, 教授 (40251491) ; 玉山 泰宏 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (50707312)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2026年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2025年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2024年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
• キーワード: 半導体物性 / 超格子 / テラヘルツ/赤外材料・素子

研究開始時の研究の概要

2種類の半導体材料をナノスケールの薄膜として交互に積層した超格子構造においては，積層方向へ一様な直流電場を印加すると，室温でテラヘルツ電磁波の増幅作用（利得）が周波数可変性と共に現れる。一方，その起源となっている電子は確率的に状態を乱され（散乱され）ながら直流伝導にも寄与し，非線形な電流－電圧特性が電場の一様性という前提を崩すことにつながる。本研究は，テラヘルツ利得と直流非線形伝導の共存形態を制御することを目指す。