1.5μm帯フェムト秒レーザー励起用InGaAsテラヘルツ波放射検出素子の開発

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本研究によって1.5μm励起用の光伝導アンテナとしてInGaAsをベースとして光伝導アンテナの開発を進めてきた。実際に作成したInGaAs光伝導アンテナは1.5μm励起で問題なく動作し、テラヘルツ波の発生検出に成功している。しかし、幾つか問題が残っているのも確かである。テラヘルツ波発生に関しては周波数帯域が2THz以下に制限されている為、用途が限られてくる事や、テラヘルツ波検出については検出感度が大きな問題となっています。特に検出感度の問題は非常に大きな問題です。1.5μm光で励起可能なIn組成53パーセントのInGaAsのバンドギャップが小さい為、検出素子としては重要な高抵抗化が非常に難しいのです。そこで、1.5μm光励起でも検出素子として動作し、高抵抗化が容易な低温成長GaAs光伝導アンテナに注目してアニール温度依存性を調べる事で検出効率の最適化をおこなった。実験用のエミッタとして1.5μm励起で8THz近くまで帯域がある有機結晶DASTを用いた。これによって、高周波数に対する検出感度を調べる事ができる。また、検出に使う低温成長GaAsはアニール温度が異なるものと用意しその検出特性を調べた。用意した全ての低温成長GaAs光伝導アンテナで検出素子励起用のトリガー光を50mW近く照射しても飽和しない強度依存性を示し、アニール温度が増加すると共に検出感度も増加した。従って、高強度で励起すれば低温成長GaAs光伝導アンテナは十分高い検出感度を示し放射素子としてInGaAs光伝導アンテナを用いる事で高ダイナミックレンジのテラヘルツ波発生検出システムが作成可能である。