研究課題
基盤研究(B)
1.ZnO薄膜テラヘルツ光放射源(THz-Em素子)の試作とその最適化ZnO薄膜表面上に、ギャップ電極(間隔;1mm)を形成してTHz-Em素子を試作した。直流電圧を印加したギャップ電極間に、チタンサファイア・レーザーのフェムト秒レーザー・パルス光(波長:290nm、パルス幅;210fsec)を照射して、放射電磁波の特性を調べた。その結果、結晶に優れたZnO薄膜を用いた場合に電磁波の放射が観測され、サファイア(α-Al_2O_3)基板上にエピタキシャル成長したZnO薄膜を用いたとき、0.3THz付近を中心に1THz付近まで拡がるスペクトルを持ったテラヘルツ光の放射が確認された。ZnO薄膜からのテラヘルツ発振は、世界初めての結果である。(論文投稿中)また、THz-Em素子用電極をAlから高融点のNiに変え、電極を含むTHz-Em素子の全面をZnO膜で覆うことにより、出力を約1.5培に増大することができた。さらに、元素ドーピングによるZnO薄膜の高抵抗化を行い、Cuドーピングに、薄膜の抵抗率を10倍以上高抵抗化することができた。2.テラヘルツ波用光学素子用材料作製技術の確立有機金属堆積(MOD)法による、ワイドギャップ酸化物材料NiO、ZnO、Al_2O_3の薄膜化に成功した。さらに、直径数10nmのZnOナノ粒子を分散させたシリコンゴム(PDMS)の薄膜化を行い、テラヘルツ波(周波数;0.5〜4THz)領域で、透過率可変な特性を得ることができた。以上の湿式プロセスから、基板形状、材質に依らない、回折格子、フィルター等のテラヘルツ波用光学素子材料作製技術を確立できた。
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Applied Physics Letters 87・26
ページ: 261112-261114
Applied. Physics. Letters 87
