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| 講演名 | 2012-12-18 10:50 量子井戸の薄層化と深化による共鳴トンネルダイオードのテラヘルツ発振周波数上昇 ○金谷英敏・曽我部 陸・鈴木左文・浅田雅洋（東工大）  ED2012-104 |
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| 抄録 | （和） | GaInAs/AlAs二重障壁共鳴トンネルダイオード（RTD）を用いたテラヘルツ発振器において、量子井戸層の薄層化と深化により、バイアス電圧を増加させることなく、発振周波数の上昇を得た。発振周波数と出力の上昇は井戸層の薄層化による共鳴トンネル領域滞在時間の短縮を用いて可能となっているが、バイアス電圧も上昇することが問題であった。本報告ではバイアス電圧の上昇を抑えさらには低下させるために、薄層化とともに井戸層にインジウム組成の大きいInGaAsを用いて井戸の底を下げる方法を導入した。量子井戸層のインジウム組成が0.8と0.9で、井戸幅がそれぞれ3.5および3nmの2つのRTDを用いた。後者において薄層化および深化した量子井戸が用いられている。電流ピークにおけるバイアス電圧は、深い井戸を用いないRTDでは0.31Vであったが、深い井戸のRTDでは薄い井戸幅にもかかわらず0.28Vとやや低い値となった。これらのRTDに20ミクロンのスロットアンテナを集積して発振器を作製した。得られた発振周波数の最大値は、薄層化および深化した井戸層とそうでない場合で、それぞれ1.27および0.96THzであり、井戸層の薄層化により発振周波数が上昇した。 |
| （英） | We report on the increase in frequency for terahertz (THz) oscillating AlAs/InGaAs resonant tunneling diodes (RTDs) with deep and thin wells while the bias voltage is maintained. Although increases in oscillation frequency and output power have been obtained for thin-well RTDs through a decrease in dwell time at resonant tunneling region, this causes an increase in bias voltage. We introduce indium-rich InGaAs into the well material to maintain or even to reduce the bias voltage due to depression of the well bottom. Two RTDs with different well structures are employed. The indium compositions of InGaAs quantum wells for these RTDs were 0.8 and 0.9, with the well thicknesses of 3.5 and 3.0 nm, respectively. The latter has a deep and thin well. The voltage at the current peak of the RTD without the deep well was 0.31 V, whereas an almost identical but slightly reduced peak voltage of 0.28 V was obtained by the deep well despite the decreased thickness. The oscillators were fabricated with the integration of 20-micrometers-long slot antennas to these RTDs. The highest oscillation frequencies were 1.27 and 0.96 THz for RTDs with and without the deep and thin well, respectively. The increase in oscillation frequency for the thin quantum well was attributed to a decrease in the intrinsic delay due to the thin well. | |
| キーワード | （和） | テラヘルツ発振器 / 共鳴トンネルダイオード / 共鳴領域滞在時間 / 集積スロットアンテナ / / / / |
| （英） | terahertz oscillators / resonant tunneling diodes / dwell time in resonance region / integrated slot antennas / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 112, no. 364, ED2012-104, pp. 63-67, 2012年12月. | |
| 資料番号 | ED2012-104 | |
| 発行日 | 2012-12-10 (ED) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | ED2012-104 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | ED |
| 開催期間 | 2012-12-17 - 2012-12-18 |
| 開催地（和） | 東北大学電通研 片平北キャンパス ナノ・スピン総合研究棟4階 カンファレンスルーム |
| 開催地（英） | Tohoku University |
| テーマ（和） | ミリ波・テラヘルツ波デバイス・システム |
| テーマ（英） | Millimeter wave / Terahertz devices and systems |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | ED |
| 会議コード | 2012-12-ED |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 量子井戸の薄層化と深化による共鳴トンネルダイオードのテラヘルツ発振周波数上昇 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Frequency increase in terahertz oscillation of resonant tunneling diodes by thin and deep quantum wells |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | テラヘルツ発振器 / terahertz oscillators |
| キーワード(2)（和/英） | 共鳴トンネルダイオード / resonant tunneling diodes |
| キーワード(3)（和/英） | 共鳴領域滞在時間 / dwell time in resonance region |
| キーワード(4)（和/英） | 集積スロットアンテナ / integrated slot antennas |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 金谷 英敏 / Hidetoshi Kanaya / カナヤ ヒデトシ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京工業大学 (略称： 東工大) Tokyo Institute of Technology (略称： Tokyo Tech.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 曽我部 陸 / Riku Sogabe / ソガベ リク |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京工業大学 (略称： 東工大) Tokyo Institute of Technology (略称： Tokyo Tech.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 鈴木 左文 / Safumi Suzuki / スズキ サフミ |
| 第3著者 所属（和/英） | 東京工業大学 (略称： 東工大) Tokyo Institute of Technology (略称： Tokyo Tech.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 浅田 雅洋 / Masahiro Asada / アサダ マサヒロ |
| 第4著者 所属（和/英） | 東京工業大学 (略称： 東工大) Tokyo Institute of Technology (略称： Tokyo Tech.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2012-12-18 10:50:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | ED |
| 資料番号 | ED2012-104 |
| 巻番号（vol） | vol.112 |
| 号番号（no） | no.364 |
| ページ範囲 | pp.63-67 |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2012-12-10 (ED) |
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