超高速分光技術で解き明かす半導体テラヘルツ発振器のモード同期メカニズム

• 研究課題/領域番号: 25K01696
• 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30020:光工学および光量子科学関連
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 有川 敬 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (70598490)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2028年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2027年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2026年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: テラヘルツ / 共鳴トンネルダイオード / モード同期

研究開始時の研究の概要

近年、共鳴トンネルダイオードを用いたテラヘルツ発振器のモード同期発振が報告され、小型半導体デバイスによってフォトニクスベースのテラヘルツ光源と同等の性能を実現する可能性が見えてきた。本研究では、この新たな道筋を実用技術として確立することを目指し、半導体テラヘルツ発振器におけるモード同期メカニズムを解明する。具体的には、超高速分光技術を駆使してモード同期発振に至る初期過程を時間領域で可視化し、鍵となる物理現象の理解を深める。さらに、得られた知見に基づいてモード同期動作を記述する数理モデルを構築し、革新的なデバイス設計指針の確立を目指す。