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現在、トランジスタ内に生じるプラズラモン共鳴を利用したテラヘルツ(THz)帯動作デバイスの研究開発が活発化している。プラズモンはアンテナ構造の導入により、THz帯電磁波に変換、放射される。また、注入THz帯電磁波をプラズモンに変換することで、THz帯電磁波の検出が可能である。本研究室では、小型集積化プロセス技術が利用可能な半導体材料を用い、高利得な電磁波放射が期待されるプラズモン共鳴型エミッター(PRE)を提案している。本研究では、PREをTHz帯電磁波の検出器として利用し、実験的にTHz帯電磁波の検出を行うことを目的としている。PREのTHz帯電磁波検出動作を調査するため、注入光によるプラズモン励起を計測可能な光応答特性(ACドレイン-ソースバイアス)実験を行った。現状で、本研究室にはTHz帯光源が存在しないため、注入光として1.5um帯のレーザを使用している。得られた光応答特性の結果から、プラズモンの基本波成分、並びに、高調波成分が観測された。THz帯電磁波検出時においても注入THz帯電磁波によるプラズモン励起、計測という過程を辿るため、THz帯電磁波を検出可能であると推察される。プラズモン励起を計測するという観点から電気光学サンプリング(EOS)という時系列でTHz帯電磁波を計測可能なシステムを用い、PREからTHz帯電磁波が放射されていることを計測し、THz帯電磁波と関連のあるプラズモン励起を確認した。また、周波数領域でのTHz帯電磁波を計測可能なフーリエ変換赤外分光(FTIR)システムを用いて、PREでプラズモンが励起されていることを確認した。得られた結果は国際会議で発表され、著名な論文誌に出版されている[雑誌論文、学会発表参照]。
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