| 研究課題/領域番号 |
21226010
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
浅田 雅洋 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (30167887)
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| 研究分担者 |
宮本 恭幸 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (40209953)
西山 伸彦 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (80447531)
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| 研究期間 (年度) |
2009-05-11 – 2014-03-31
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| キーワード | テラヘルツ波 / 大容量無線通信 / テラヘルツ発振デバイス / 共鳴トンネルダイオード / 集積スロットアンテナ / 室温テラヘルツ発振 / 直接変調 |
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| 研究概要 |
大容量テラヘルツ無線通信用のキーデバイス開拓を目的とし、今年度は以下の成果を得た。
共鳴トンネルダイオードによるテラヘルツ発振素子について、テラヘルツ発振の周波数と出力に影響を与えないで高速直接変調可能な発振素子構造を提案・作製し、30GHzまでの直接変調を達成した。さらに、回路の最適化により100GHzの変調も可能なことを理論解析より明らかにした。シリコン半球レンズを用いないパッチアンテナ立体集積型発振素子を提案・作製し、共振特性や放射パターンなどの基礎動作を実証した。これにより、実際にレンズ無しで比較的高い指向性の放射が可能なことを示した。さらに、パッチアンテナをアレイに拡張することによりシリコンレンズと同程度以上の指向性も可能なことを理論的に示した。コレクタ走行時間を短縮したRTD構造により、単体の室温電子デバイスで最高となる1.42THzの発振を達成した。さらに、構造最適化による2THzまでの発振の可能性を理論的に示し、高周波化の方針を明らかにした。
発振素子駆動用トランジスタとして、短チャネル効果耐性を大きくするInGaAs tri-gate MOSFET構造において、高電流密度化の為のキャリヤ枯渇を抑制する強くドーピングした層がフィンを包む形の再成長ソース層形成をおこなった。フィン幅20nmの形成技術を確立し、ゲート長40nmの素子でドレイン電圧0.5Vでドレイン電流密度0.35 mA/μmを得た。
半導体中キャリアの吸収による光信号-THｚ信号変換器では、光とTHz波のスポット径を一致するため、半導体吸収層を金属で挟みこんだ狭幅導波路構造を利用した変換器をアンテナ、ショットキーバリアダイオードと集積した集積デバイス構造を実現することに成功した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
理由
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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