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基板上にモノリシックに、テラヘルツ波放射光伝導アンテナ(PCA)、センシング用伝送線路、検出用PCAを作製し、センシングに応用するのが最終的な目標である。本年度は、半絶縁性GaAs基板にこれらを集積し、動作実験を行った。まず、テラヘルツ波放射用PCAのギャップをフェムト秒レーザーで励起することにより、伝送線路上にテラヘルツ波パルスが励起されることを、実験とシミュレーションで確認した。しかし、SI-GaAsは光キャリアの寿命が長く、高繰り返しのフェムト秒レーザーを用いた場合は、PCAは検出器としての十分な感度が得られなかった。検出に適したキャリア寿命の短い低温成長GaAs(LT-GaAs)は、これまで供給してきた国内企業が撤退し、入手が困難となった。そこで、伝送線路に曲げを作り、そこからテラヘルツ波が空中に放射されるようにし、それを、現有のLT-GaAsPCAで検出することにした。この方法で、ギャップ部で発生したテラヘルツ波パルスが、伝送線路を伝搬し、曲げ部で空中に放射され、検出された。このプロセスをシミュレLションにより解析し、その物理プロセスを説明する簡単なモデルを提案した。
様々な伝送線の形状を作製し、シミュレーションと比較することにより、スペクトルや偏光特性を制御する方法が明らかとなった。小さな試料片を伝送線路上に置いた場合のシミュレーションは現在進行中であり、間もなく、実験も行う予定である。
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