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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

超高温等离子体诊断用肖特基二极管检测器的研制

基本信息

批准号：
61050008
负责人：
水野皓司
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Fusion Research
财政年份：
1986
资助国家：
日本
起止时间：
1986 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-61050008/
关键词：
サブミリ波 GaAs ショットキ・ダイオード等価雑音電力(NEP)

项目摘要

本研究は、サブミリ波超高温プラズマ診断技術において必要不可欠な高感度高速応答のGaAsショットキダイオードの性能向上および各研究機関への供給を目的として実施された。1.ダイオードの性能向上本年度は、特に低雑音化の研究を行なった。まずダイオード製作プロセスの酸素プラズマによるレジスト灰化処理とそれに続く熱処理の工程が雑音特性に大きな影響を及ぼすことを明らかにし、その2つの条件の違いにより雑音温度比が10dB以上変化することを明らかにした。次にビデオ検出時の等価雑音電力(NEP)を指標としてプロセスの最適化を図った結果、レジスト灰化時間は40分以下、熱処理条件は430℃(3分)〜500℃(1分)の間に最適条件があるという結論を得た。一方、サブミリ波検出感度の理論計算をする上で問題となっていたダイオードの障壁容量の測定を行ない、直径1μmφのもので約1fF(無バイアス時)という値を得た。またダイオードの障壁高さをリチャードソンプロットにより求め、従来の飽和電流より求める方法と一致することを明らかにした。これらの値とアンテナのインピーダンスを考慮した時の遮断周波数を用いて、検出器感度の理論値と実験値との対応を明らかにし、従来のダイオード等価回路がサブミリ波領域でも使用できることを示した。2.ダイオードの供給本年度ダイオードは5研究機関へ30ケ(内アンテナ・マウント付2ケ)供給した。近年測定が多チャンネル化している為に、1研究機関に対するダイオード供給個数が増えていく傾向にある。なお本研究が科学研究費補助金で開始されて以来これまでの供給ダイオードの総数は150ケ余りになっている。

This study aims to improve the performance of GaAs high-sensitivity and high-speed response and the supply of high-temperature diagnostic technology for high-frequency microwave. 1. The performance of the company is improving this year. The temperature ratio of sound to temperature is 10 dB or more, and the temperature ratio of sound to temperature is 10dB or more. The optimum conditions for the NEP index at the time of secondary exposure, the ashing time less than 40 minutes, and the heat treatment conditions ranging from 430℃(3 minutes) to 500℃(1 minute) were obtained. The theoretical calculation of the sensitivity of a square wave and a single wave is carried out. The measurement of the barrier capacity is carried out. The diameter of the barrier is 1μm and the value of the barrier is about 1 fF (when there is no loss). The barrier height of the barrier is high, and the saturation current of the barrier is high. For example, the number of interruption cycles in consideration of the value of the detector, the theoretical value of the detector sensitivity, and the number of interruption cycles in consideration of the value of the detector. 2. The supply of this year's research institutions 30 (internal) In recent years, it has been determined that there is a tendency for the number of research organizations to increase. The total number of grants for scientific research since the start of the study has been 150.