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2006 年度 実績報告書

微細薄膜アンテナと共鳴トンネル構造の一体化によるミリ波発振・放射特性の制御

研究課題

研究課題/領域番号 16360178
研究機関首都大学東京

研究代表者

須原 理彦  首都大学東京, 大学院理工学研究科, 助教授 (80251635)

研究分担者 奥村 次徳  首都大学東京, 大学院理工学研究科, 教授 (00117699)
キーワードオンチップ自己補対型アンテナ / 共鳴トンネルダイオード / 高速原子ビームエッチング / テラヘルツ / 三重障壁構造
研究概要

今年度の研究成果は以下の通りである。
1.高速原子ビーム(FAB)を用いたドライエッチング技術の確立
化合物半導体共鳴トンネルダイオードのメサ作製プロセスのためのドライエッチング技術として,中性化アルゴン源の実験的評価とエッチング特性の評価を行った。具体的には,ビーム中残留イオンエネルギー分布測定管を装置内に設置し,アルゴンFAB源内部で生成させるプラズマ駆動条件とアルゴン中性化率およびエッチング特性との相関を実験的に明らかにした。その結果中性化率が95%に達していても,残留イオン影響による異常エッチングが生じる可能性を示唆し,極限中性化のための偏向電極付与の必要性を定量的に示した。
2.化合物半導体メサ構造との集積のためのテラヘルツ帯自己補対アンテナの設計と解析
サイズ無限大の場合に周波数無依存アンテナとして動作する自己補対アンテナについて,化合物半導体基板状にオンチップで有限サイズで集積化する形状をモデル化し,メサ構造の違いがテラヘルツ帯の広帯域特性にどのように影響するかを解析した。その結果,メサ構造の非対称性に起因する電流分布の非対称性が放射効率,遠方電磁界形状に敏感に依存することが定量的に明らかになった。
3.三重障壁共鳴トンネルダイオードのスパイスモデル
本研究で独自に検討している三重障壁共鳴トンネルダイオードの電流-電圧特性をモデル化し,スパいるモデルを構築した。実験データとの良好なフィッティングにより,見かけの量子準位幅,および電圧変化に対する量子準位の変化量を示す因子の抽出が可能であることを示し,GaAs系,InP系,SiGe系の三重障壁共鳴トンネルダイオードの実験データを初めて解析し,上記の物理パラメータの評価に成功した

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (8件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 3重障壁共鳴トンネルダイオードのデバイス物理を反映しSPICEモデリング2007

    • 著者名/発表者名
      朝岡直哉, 須原理彦, 奥村次徳
    • 雑誌名

      電子情報通信学会電子デバイス研究会技術報告 Vol.106,No.520

      ページ: 1-6

  • [雑誌論文] 半導体基板上自己補対アンテナの給電構造が広帯域特性に及ぼす影響の理論分析2007

    • 著者名/発表者名
      富岡紘斗, 須原理彦, 奥村次徳
    • 雑誌名

      2006年電子情報通信学会総合大会講演論文集 C-10-9(CD-ROM)

  • [雑誌論文] Effects of Geometrical Structures on Broadband Characteristics in Finite-Sized On-Chip Self-Complementary Antennas2006

    • 著者名/発表者名
      H.Tomioka, M.Suhara, T.Okumura
    • 雑誌名

      2006 Asia-Pacific Workshop of Fundamental and Application of Advanced Semiconductor Devices 9B・1

      ページ: 281-284

  • [雑誌論文] Characterization of Argon Fast Atom Beam Source and Application to Mesa Etching Process for GaInP/GaAs Triple-Barrier Resonant Tunneling Diodes2006

    • 著者名/発表者名
      M.Suhara, N.Matsuzaka, M.Fukumitsu, T.Okumura
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. Vol.45,No.6B

      ページ: 5504-5508

  • [雑誌論文] ドライエッチング用アルゴン高速原子ビーム源の残留イオン分析と中性化2006

    • 著者名/発表者名
      松坂則彦, 須原理彦, 松浦永悟, 奥村次徳
    • 雑誌名

      電子情報通信学会電子デバイス研究会技術報告 Vol.106,No.93

      ページ: 5504-5508

  • [雑誌論文] THz帯オンチップ集積型自己補対アンテナの特性解析2006

    • 著者名/発表者名
      富岡紘斗, 須原理彦, 奥村次徳
    • 雑誌名

      電子情報通信学会電子デバイス研究会技術報告 Vol.106,No.403

      ページ: 29-34

  • [雑誌論文] GaAs 基板上微小自己補対アンテナのTHz 帯放射特性の解析2006

    • 著者名/発表者名
      富岡紘斗, 須原理彦, 奥村次徳
    • 雑誌名

      2006年電子情報通信学会ソサエテイ大会講演論文集 C-10-4(CD-ROM)

  • [雑誌論文] スプリットリング/ダブルスタブ共振構造を集積した伝送線路の近傍電磁界測定2006

    • 著者名/発表者名
      清水暁人, 須原理彦, 奥村次徳
    • 雑誌名

      2006年電子情報通信学会ソサエテイ大会講演論文集 CB-1-58(CD-ROM)

  • [産業財産権] 特許出願2006

    • 発明者名
      須原理彦, 清水暁人
    • 権利者名
      首都大学東京
    • 産業財産権番号
      特願2006-282130
    • 出願年月日
      2006-10-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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