超高温プラズマ診断用ショットキ・ダイオード検出器の開発

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サブミリ波領域の各種技術は、マイクロ波あるいは光領域の研究の延長として開発が進んでいるが、ショットキ・バリア・ダイオード(SBD)検出器はマイクロ波帯の研究に基づいて技術開発が行なわれているものである。その主な特長は、応答速度が早い(【10^(-8)】〜【10^(-9)】sec以上)という点にあり、ヘテロダイン検出用ミクサーとして用いた時、中間周波数が高く(広く)とれるという利点を有する。又、常温動作が可能な点も実用上大きな長所である。今年度の本研究の内容は、大きく3つに分けることが出来るが、以下夫々について概要を記す。1.ダイオードの製作プロセスの最適化。 本研究のダイオードは、Pt/GaAsのショットキ障壁を用いているが、界面の安定化の為の熱処理に関しては、従来その最適条件が明らかになっていなかった。本研究では、直径【1μm^-】のダイオードに対して、種々の温度で熱処理を行い、ダイオードの直列抵抗、理想定数、雑音、降伏電圧を測定した。その結果サブミリ波検出器用ダイオード製作の最適条件として、300℃、5分の熱処理条件を得た。2.サブミリ波帯ミクサの性能測定。 Yファクタ法によるダイオードミクサの特性(雑音温度Tm、変換損失Lc)測定の技術をサブミリ波帯に拡張すべく、雑音信号源、光学系について検討を加え、その技術を確立した。これを用い、本研究で製作したダイオードは、890GHzにおいて、Tm=5500K、Lc=15dBと世界のトップデータを有することを明らかにした。3.ダイオードの供給。 本年度は、6研究機関に総数30ヶのダイオード(一部アンテナマウント付)を供給した。