| 研究概要 |
共鳴トンネルダイオード(RTD)を含むジャイレータの室温動作実現のための材料系の選択肢としては,これまでミリ波増幅器用のトランジスタHEMTなどで,多くの研究・実用化がなされてきている材料系であるGaAs基板上のGaAs/AlGaAs系とInP基板上のInGaAs/InAlAs系ヘテロ構造の2種類が候補として考えられる。これまで行ってきた我々の理論解析から,アクティブジャイレータ構成に用いるRTDの微分負性抵抗を2倍にすると動作上限周波数が約2倍になることがわかっている。この点から,伝導帯バンド不連続量が大きいInGaAs/InAlAs系ヘテロ接合によるRTDがGaAs/AlGaAs系に比べてピーク/バレイ電流密度比が大きくとれ,より大きな微分負性抵抗が得られることから有利である。前年度に引き続き,今年度も共鳴トンネルダイオード(RTD)最適設計とエピウエハ発注を行った。並行して,共鳴トンネルダイオードの非線形等価回路の同定を行った。ここではSパラメータの測定データの解析からパラメータ抽出を行う最適化手法を適用した。更には,共鳴トンネルダイオードの動特性の理論解析と基礎実験を行った。
一方,同一ウエハにRTD2個とHEMTを接続してジャイレータを構成するには,マルチメサ(複数のメサ)形成プロセスおよび,上部をメサ形状に加工して残す箇所と上部をエッチオフして下部をメサとして残す2段メサ構造の形成が必須である。このプロセスでは,複数のメサを高密度で均一に形成されたマルチメサを実現が課題となる。ここでは,現有の高速原子ビーム(FAB)照射によるドライエッチング装置を用いたドライエッチング条件(放電電圧,放電電流,中性化率,基板温度)を最適化することにより,高密度な微細メサ形成プロセスを検討した。
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