| 研究課題/領域番号 |
04805028
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子材料工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
赤澤 正道 北海道大学, 工学部, 助手 (30212400)
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| 研究分担者 |
斉藤 俊也 北海道大学, 量子界面エレクトロニクス研究センター, 講師 (70241396)
長谷川 英機 北海道大学, 工学部, 教授 (60001781)
福井 孝志 北海道大学, 量子界面エレクトロニクス研究センター, 教授 (30240641)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| キーワード | 固体進行波素子 / GaAs / InGaAs / InP / 界面準位 / MIS構造 |
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| 研究概要 |
本研究は、マイクロ波集積回路における能動素子には、半導体中のキャリアと電磁波との相互作用である固体進行波モードを、また、受動素子には、磁性体薄膜中の静磁波モードを利用し、さらにこれらの素子をモノリシック化することで機能の集積度の向上を図るための基礎的研究を行うことを目的とした。特に、システムの高機能化のためのキーデバイスである固体増幅素子を、固体進行波モードを積極的に用いて実現することに重点をおいて研究を進めた。得られた成果を以下に示す。
(1)InPおよびGaAsを用いてインタディジタル型固体進行波素子を作製しその評価を行った。素子の入力アドミタンスを電子のドリフト速度を変えつつ測定した結果、あるドリフト速度でコンダクタンスの減少およびキャパシタンスの増加といったアドミタンスの変調がみられた。また、このようなアドミタンスの変調が生じるドリフト速度の周波数依存性から、この変調に2つの型があることがわかった。
(2)インタディジタル遅波導波路を有する固体進行波相互作用系の解析を行なった。とくに相互作用領域が有限厚であることを踏まえ従来の理論をあらたに拡張した。この拡張した理論を用いて実験結果を定量的に説明し、化合物半導体において固体進行波相互作用が存在することを示した実験結果が妥当であることを示した。
(3)インタディジタル遅波導波路を有する固体進行波相互作用に対する界面準位の影響を理論解析した。その結果、界面準位がマイクロ波を遮蔽することで理論的に予想される負性コンダクタンスを打ち消していることが判明し、固体進行波増幅素子の実現には、界面準位の低減された相互作用領域を利用することが重要であることがわかった。
(4)高機能MMICにおいて有用なInGaAsMIS構造について検討し、独自の界面制御法により界面準位の低減に成功した。
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