2005 Fiscal Year Annual Research Report
高出力テラヘルツ波発生光伝導素子の開発と実時間テラヘルツイメージング
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17360025
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
服部 利明 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 助教授 (60202256)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
板谷 太郎 産業技術総合研究所, 光技術研究部門, 研究員 (60356459)
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| Keywords | テラヘルツ波 / 光伝導アンテナ / 櫛型電極 / フェムト秒 |
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| Research Abstract |
強力なテラヘルツ波の短パルスの発生素子として、大口径光伝導アンテナが有力であるが、高電圧電源が必要であり、また、空気中の放電により印加電場の大きさが限られてしまうといった問題点があった。本研究では、それを克服するために、櫛型電極構造を持つ大口径光伝導アンテナを新たに開発し、それを用いて高出力のテラヘルツ波パルスを発生させることを目的としている。これまでに得た結果は以下のとおりである。
電極幅、電極間隔が10μmで、サイズが1x1cmの電極構造作製のためのリソグラフィー用マスクおよび、各種の電極幅・間隔を持つテスト用素子のためのマスクを作製し、それらを用いて光伝導アンテナ素子を作製し、テラヘルツ波発生測定ならびに、各種電気特性の測定を行なった。電極構造作製には、リフトオフ法とドライエッチング法を用い、各種条件を最適化した結果、どちらによっても、導通のない電極構造が得られた。フェムト秒レーザーを用いたテラヘルツ波発生測定により、テラヘルツ波の発生を確認したが、以下のような課題が残った。i)発生したテラヘルツ波の振幅は、予測より低い励起光強度で飽和し、その結果、十分強いテラヘルツ波が得られない。ii)非励起時における素子を流れる暗電流が大きい。
これらの問題点を改善するため、電極とシャドーマスクの間の絶縁層を酸化ケイ素からポリイミドに換えて素子作製を試みており、電気特性の評価を行なったところ、比較的良好な特性を得た。
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