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2018 年度 実績報告書

電荷敏感型赤外検出器(CSIP)の量子効率に資するプラズモン効果の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K05001
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構

研究代表者

金 鮮美  国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 研究員 (90585697)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードテラヘルツ / 赤外材料・素子 / 量子井戸 / 表面プラズモン / サブバンド間遷移 / 高感度光検出
研究実績の概要

平成30年度は、20μm以上の長波長側CSIP に拡大して下記のように研究を行った。
20μm以上の長波長側CSIP設計のため、上部量子井戸の厚さとSiドーピング濃度、量子井戸の障壁高さなどを調節しながら、シミュ レーションによりサブバンド間遷移確率を計算して、検出波長を20μm以上になるように設計した。Si基板上に設計した構造を分子ビームエピタキシャル法で成膜し、ナノギャップアンテナを持つCSIP素子を作製して光特性を評価した。分光特性の測定結果、検出波長が20.3μmから24.5μmまで設計された多くのCSIP素子が18.5μm付近でディップ構造をもつ二つのピーク(17.5μmと19.6μmもしくは17.5μmと20.5μm)が測定され、設計よりかなり短波長側にピークが移動及び、ビーク分離が見られた。これは短波長側にピークシフトを起こす量子井戸内のDepolarization効果以外に、18.5μm近傍にGaAsの2LOフォノン吸収による影響も考える必要が有ることが分かった。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Near-Field Radiative Nanothermal Imaging of Nonuniform Joule Heating in Narrow Metal Wires2018

    • 著者名/発表者名
      Weng Qianchun、Lin Kuan-Ting、Yoshida Kenji、Nema Hirofumi、Komiyama Susumu、Kim Sunmi、Hirakawa Kazuhiko、Kajihara Yusuke
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 18 ページ: 4220~4225

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.8b01178

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Nonequilibrium electron dynamics and Landau-level radiative transition in current-injected graphene2019

    • 著者名/発表者名
      H. Murano, K. Ikushima, K. Takizawa, M. Otsuji, G. Ueda, S. Kim, M. Patrashin, I. Hosako, and S. Komiyama
    • 学会等名
      The 21st International Conference on Electron Dynamics in Semiconductors, Optoelectronics and Nanostructures (EDISON21)
    • 国際学会
  • [学会発表] 高感度検出器を利用した低温 THz 近接場顕微鏡の開発2019

    • 著者名/発表者名
      林 冠廷,翁 銭春,金 鮮美,小宮山 進,梶原 優 介
    • 学会等名
      2019年第66回応用物理学会春季学術講演会

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公開日: 2019-12-27  

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