3次元集積構造によりビーム制御機能を有する共鳴トンネルダイオードテラヘルツ発振器

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22760247
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 鈴木 左文 東京工業大学, 総合理工学研究科, 助教 (40550471)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 電子デバイス / 集積回路 / 超高速電子デバイス

研究概要

3次元的にマイクロサイズの八木アンテナを集積した発振素子構造を提案し、その構造の放射パターンのシミュレーション、および、プロセスの研究を行った。シミュレーションよりアレイエレメントを3つ配置したときに19dBiの指向性が得られることが分かった。素子の作製プロセスの開発では薄膜基板を作製する条件や、誘電体厚膜を積層する条件などを求め、作製プロセスの確立を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Estimation of Transit time in Terahertz Oscillating Resonant Tunneling Diodes with Graded Emitter and Thin Barriers (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Teranishi, S. Suzuki, K. Shizuno, M. Asada, H. Sugiyama, and H. Yokoyama
  • 雑誌名: Trans. Electron. IEICE of Japan 巻: vol.E95-C, No.3 ページ: 401-407
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fundamental Oscillation up to 1. 08THz in Resonant Tunneling Diodes with High-Indium Composition Transit Layers for Reduction of Transit Delay (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Teranishi, K. Shizuno, S. Suzuki, M. Asada, H. Sugiyama, and H. Yokoyama
  • 雑誌名: IEICE Electron. Express 巻: vol.9, no.5 ページ: 385-390
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Output Power(～400μW) Oscillators at around 550GHz Using Resonant Tunneling Diodes with Graded Emitter and Thin Barriers (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Shiraishi, H. Shibayama, K. Ishigaki, S. Suzuki, M. Asada, H. Sugiyama, and H. Yokoyama
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: vol.4 ページ: 064101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Terahertz Oscillators Using Electron Devices-an Approach with Resonant Tunneling Diodes(invited) (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Asada and S. Suzuki
  • 雑誌名: IEICE Electron. Express 巻: vol.8, no.14 ページ: 1110-1126
• [雑誌論文] Heterodyne Mixing of Sub-Terahertz Output Power from Two Resonant Tunneling Diodes Using In PSchottky Barrier Diode (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Suzuki, K. Karashima, K. Ishigaki, and M. Asada
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: vol.50 ページ: 080211
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Uniformity In P-Based Resonant Tunneling Diode Wafers with Peak Current Density of over 6×10^5 A/cm^2 Grown by Metal-Organic Vapor-Phase Epitaxy (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Sugiyama, A. Teranishi, S. Suzuki, and M. Asada
  • 雑誌名: J. Crystal Growth 巻: vol.336 ページ: 24-28
  • 査読あり
• [雑誌論文] 電子デバイスによるテラヘルツ光源, Room-Temperature Terahertz Oscillation of Electron Devices (2011)
  • 著者名/発表者名: 浅田雅洋、鈴木左文, M. Asada and S. Suzuki
  • 雑誌名: 電気学会論文誌A(基礎・材料共通), J. Institute of Electrical Engineers of Japan 巻: vol.131-A ページ: 21-25
• [雑誌論文] Room-Temperature Resonant Tunneling Diode Terahertz Oscillator Based on Precisely Controlled Semiconductor Epitaxial Growth Technology,高精度結晶成長技術による共鳴トンネルダイオードテラヘルツ発振器の実現 (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Sugiyama, S. Suzuki, and M. Asada, 杉山弘樹, 鈴木左文, 浅田雅洋
  • 雑誌名: NTTTechnical Review, NTT技術ジャーナル 巻: vol.9, no.10, vol.23, no.7 ページ: 12-17
• [雑誌論文] Fundamental Oscillation of up to 915 GHz in Small-Area In GaAs/AlAs Resonant Tunneling Diodes with Planar Slot Antennas (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Shiraishi, S. Suzuki, A. Teranishi, M. Asada, H. Sugiyama, and H. Yokoyama
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: vol.49 ページ: 020211
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of Oscillation Frequency and Spectral Line width of Sub-Terahertz InP-Based Resonant Tunneling Diode Oscillators Using Ni-InP Schottky Barrier Diode (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Karashima, R. Yokoyama, M. Shiraishi, S. Suzuki, S. Aoki, and M. Asada
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: Vol.49 ページ: 020208
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sub-Terahertz Resonant Tunneling Diode Oscillators with High Output Power(~ 200μW) Using Offset-Fed Slot Antenna and High Current Density (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Hinata, M. Shiraishi, S. Suzuki, M. Asada, H. Sugiyama, and H. Yokoyama
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: vol.3 ページ: 014001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fundamental oscillation of resonant tunneling diodes above 1 THz at room temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Suzuki, M. Asada, A. Teranishi, H. Sugiyama, and H. Yokoyama
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: vol.97 ページ: 242102(1-3)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fundamental oscillations at～900GHz with low bias voltages in RTDs with spike-doped structures (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Suzuki, K. Sawada, A. Teranishi, M. Asada, H. Sugiyama, and H. Yokoyama
  • 雑誌名: Electron. Lett. 巻: vol.46 ページ: 1006-1007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extremely High Peak Current Densities of over 1×10^6A/cm^2 in InP-Based In GaAs/AlAs Resonant Tunneling Diodes Grown by Metal-Organic Vapor-Phase Epitaxy (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Sugiyama, H. Yokoyama, A. Teranishi, S. Suzuki, and M. Asada
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: vol.49 ページ: 051201(1-6)
  • 査読あり
• [学会発表] Room-Temperature Terahertz Oscillation of Resonant Tunneling Diodes and Preliminary Experiments on Wireless Communication Application (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Asada and S. Suzuki
  • 学会等名: Japan-Korea Joint Workshop, S2-3
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2011-12-19
• [学会発表] Wireless Data Transmission at~ 560 GHz with Direct Modulation of RTD Oscillator (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ishigaki, M. Shiraishi, S. Suzuki, and M. Asada
  • 学会等名: Int. Symp. Terahertz Nano-Science & Workshop on Int. Terahertz Research Network Workshop on Int. Terahertz Research Network
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2011-11-28
• [学会発表] THz Oscillating Resonant Tunneling Diode and Its Basic Properties for Wireless Communications (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Asada and S. Suzuki
  • 学会等名: Int. Symp. Terahertz Nano-Science & Workshop on Int. Terahertz Research Network
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2011-11-28
• [学会発表] Intensity Modulation of Sub-Terahertz Oscillating Resonant Tunneling Diode by Irradiation of 1. 55m Laser (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Kaburaki, S. Suzuki, and M. Asada
  • 学会等名: IEEE Photonics Conference(IPC 11)
  • 発表場所: Arlington/VA
  • 年月日: 2011-10-13
• [学会発表] Dependence of Output Power on Slot Antenna Width in Terahertz Oscillating Resonant Tunneling Diodes (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Shibayama, S. Suzuki, M. Shiraishi, M. Asada
  • 学会等名: Int. Conf. Infrared and Millimeter Waves & Terahertz Electronics(IRMMW-THz2011)
  • 発表場所: Huston
  • 年月日: 2011-10-05
• [学会発表] Direct Modulation of THz-Oscillating Resonant Tunneling Diodes (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ishigaki, K. Karashima, M. Shiraishi, H. Shibayama, S. Suzuki, M. Asada
  • 学会等名: Int. Conf. Infrared and Millimeter Waves & Terahertz Electronics(IRMMW-THz 2011)
  • 発表場所: Huston
  • 年月日: 2011-10-05
• [学会発表] Terahertz Oscillation of Inga As/Alas Resonant Tunneling Diode sat Room Temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Suzuki, M. Asada, H. Sugiyama, andH. Yokoyama
  • 学会等名: Topical Workshop on Heterostructure Materials(TWHM)
  • 発表場所: Gifu, Japan
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] Terahertz Oscillation of Resonant Tunneling Diodes at Room Temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Asada and S. Suzuki
  • 学会等名: Electron Dynamics in Semiconductors, Opto-electronics and Nanostructures(EDISON 17)
  • 発表場所: Santa Barbara/CA
  • 年月日: 2011-08-11
• [学会発表] Room-Temperature THz Oscillation of Resonant Tunneling Diodes (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Asada and S. Suzuki
  • 学会等名: Int. Symp. Microwave/Terahertz Science and Applications(MTSA 2011)
  • 発表場所: Nanjing, China
  • 年月日: 2011-06-21
• [学会発表] Fundamental Oscillation up to 1. 08 Thin Resonant Tunneling Diodes with High Indium Composition Transit Layers (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Teranishi, K. Shizuno, S. Suzuki, M. Asada, H. Sugiyama, and H. Yokoyama
  • 学会等名: Int. Conf. Indium Phosphide & Related Materials(IPRM 2011)
  • 発表場所: Berlin
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] High Output Power(~ 400・W) Oscillators at Around 550 GHz Using Large Area RTD and Optimized Antenna Structure (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Shiraishi, H. Shibayama, K. Ishigaki, S. Suzuki, M. Asada, H. Sugiyama, and H. Yokoyama
  • 学会等名: Int. Conf. Indium Phosphide & Related Materials(IPRM 2011)
  • 発表場所: Berlin
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] THz Oscillators Using Resonant Tunneling Diodes Int. Conf. Semiconductor Integrated Circuits and Technology (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Asada and S. Suzuki
  • 学会等名: 10th IEEE International Conference on Solid-State and Integrated Circuit Technology(ICSICT-2010)
  • 発表場所: Shanghai
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] 1. 04 THz Fundamental Oscillation of Resonant Tunneling Diode at Room Temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Suzuki, M. Asada, A. Teranishi, H. Sugiyama, and H. Yokoyama
  • 学会等名: European Optical Society(EOS) Annual Meeting, Terahertz Science and Technology, TOM02
  • 発表場所: Paris
  • 年月日: 2010-10-26
• [学会発表] Terahertz Oscillating Inga As/Alas Resonant Tunneling Diodes (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Suzuki and M. Asada
  • 学会等名: Int. Conf. Solid State Devices and Materials(SSDM2010)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] Heterodyne Detection of Output of Sub-THz RTD Oscillator Using Imp-SBD Detector and RTD Local Oscillator (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Karashima, M. Shiraishi, K. Hinata, S. Suzuki and M. Asada
  • 学会等名: Int. Conf. Infrared & Millimeter Waves and Terahertz Electronics(IRMMW-THz 2010)
  • 発表場所: Rome
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] Increase of Fundamental Oscillation Frequency in Resonant Tunneling Diode with Thin Barrier and Graded Emitter Structures (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Suzuki, A. Teranishi, M. Asada, H. Sugiyama, and H. Yokoyama
  • 学会等名: Int. Conf. Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves(IRMMW-THz 2010)
  • 発表場所: Rome
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] THz Oscillators Using Resonant Tunneling Diodes at Room Temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Asada and S. Suzuki
  • 学会等名: Int. Conf. Infrared & Millimeter Waves and Terahertz Electronics(IRMMW-THz 2010)
  • 発表場所: Rome
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] Fundamental Oscillations at~ 900 GHz with Low Bias Voltages in RTDs Having Spike-Doped Structures (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Suzuki, K. Sawada, A. Teranishi, M. Asada, H. Sugiyama, and H. Yokoyama
  • 学会等名: Asia-Pacific Workshop on Fundamentals and Applications of Advanced Semiconductor Devices(AWAD2010)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2010-06-30
• [学会発表] Room-Temperature Oscillation of Resonant Tunneling Diodes in Terahertz Range (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Asada and S. Suzuki
  • 学会等名: Int. Symp. Compound Semicond.(ISCS 2010)
  • 発表場所: Takamatsu, Japan
  • 年月日: 2010-06-04
• [学会発表] RTD Oscillators at 430-460 GHz with High Output Power(~ 200μW) Using Integrated Offset Slot Antennas (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Suzuki, K. Hinata, M. Shiraishi, M. Asada, H. Sugiyama, and H. Yokoyama
  • 学会等名: Indium Phosphide and Related Compounds(IPRM 2010)
  • 発表場所: Takamatsu
  • 年月日: 2010-06-02
• [備考]
  • URL: http://www.pe.titech.ac.jp/AsadaLab/Asada_Lab.html