2015 Fiscal Year Annual Research Report
SOI MOSFET単一フォトン検出器の高性能化に関する研究
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25286068
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
猪川 洋 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (50393757)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 弘明 静岡大学, 電子工学研究所, 助教 (00380113)
小野 篤史 静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (20435639)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 単一フォトン検出器 / ホール寿命 / 最大カウントレート / ダークカウントレート / 単電子トランジスタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
①量子効率の向上：量子効率の向上と受光面積の増大のために、格子状の表面プラズモンアンテナを導入する検討を行った。このアンテナを使用するとアンテナ周辺の媒質の屈折率を高感度で測定できることが分かった。単一フォトン検出による屈折率計測につながるユニークな成果である。
②信号強度の増大：従来のMOSFET構造では、信号強度の増大と雑音の抑制を両立させ信号対雑音比、すなわちフォトンの入射によって生じる電荷に対する検出限界を向上させることが困難であるため、MOSFETに類似した工程で作製できるシリコン単電子トランジスタ、特に２重量子ドットや３重量子ドットのトランジスタを電荷検出器として利用することを考え、実験により検証した。
③ホール寿命と飽和ホール数の制御：光照射により単電子トランジスタの量子ドット中に生じるホール（もしくは分極）の寿命は短いため、高速動作（最大カウントレートの向上）に有利である。実際に高速動作のメリットを検証するためには、電流プリアンプの入力容量を減らす必要があり、単一フォトン検出器に近接してプリアンプを同一チップ上に集積することが残された課題である。
④高速信号読み出し回路：単一フォトン検出器の複雑な出力波形をリアルタイムで処理するディジタル信号ハードウェアについて継続して検討し、シミュレーションデータに加えて実験データも処理できることを確認した。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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