High-sensitive Terahertz technology using semiconductor quantum nanostructures

使用半导体量子纳米结构的高灵敏度太赫兹技术

• 批准号: 19560361
• 负责人: MAEMOTO Toshihiko
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Osaka Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19560361/
• 关键词: バリスティック; 整流デバイス; InAs; AlGaSb ヘテロ構造; 整流効果; 量子細線; 3分岐構造; 磁気抵抗; 回路応用; AIGaSbヘテロ構造; テラヘルツ波; 量子ナノ構造; トランジスタ; High-k; 量子ポイントコンタクト; 整流特性

電子のバリスティック伝導によって生じる非線形な電気特性を利用した新しい原理の電子デバイスを開発するために,InAs/AlGaSb へテロ構造を用いてバリスティック整流デバイスを作製して幅広い温度範囲で電気・磁気特性の評価を行った.4.2K,77K で明瞭な整流特性が観測され,平均自由行程が500 nm程度の室温においても整流効果の観測に成功した.斜めに量子細線型構造を配置した微細化デバイスでは,磁場を印加した状態で整流特性を評価することで構造内のバリスティック電子の状態について新しい知見を得た.さらなる高性能化のために,量子細線をT 字型に接合した量子細線3 分岐構造(Three-terminal Ballistic Junction : TBJ)の試作と評価も行った.TBJ では基準電位が存在することから,回路応用の観点でバリスティック整流デバイスよりも有用である.InAs/AlGaSb 系TBJ においても,明瞭な整流特性が観測され,温度依存性や素子サイズ依存性からバリスティック伝導がより支配的な状態で強い整流特性が得られることが分った.またTBJ におけるパルス入力に対する応答特性を評価したところ,nAs/AlGaSb 系TBJ ではGaAs/AlGaAs 系TBJ と比較して約1 桁高い周波数での動作を確認し,高速動作の可能性を示した.

In order to utilize the new principle of electronic conduction and development of non-linear electrical characteristics,InAs/AlGaSb structure was used to control the rectification and evaluation of electrical and magnetic characteristics in the temperature range of 4.2K and 77K. The average free path is about 500 nm and the rectification effect is successfully measured at room temperature. Inclined quantum fine wire structure configuration, magnetic field, rectification characteristics, structure, electronic state, new knowledge. High performance quantum fine wire T-joint quantum fine wire 3-branch structure (Three-terminal Ballistic Junction : TBJ) test operation and evaluation.TBJ is not reference potential exists, the circuit is not used, the rectifier is useful.InAs/AlGaSb system TBJ is not used, the rectifier characteristics are clearly measured, Temperature dependence, sub-dependence, dependence. The response characteristics of TBJ are evaluated by comparing GaAs/AlGaAs TBJ with GaAs/AlGaAs TBJ, and the possibility of high speed operation is demonstrated.

项目成果

Electron transport properties in InAs four‐terminal ballistic junctions under weak magnetic fields

• DOI: 10.1002/pssc.200881538
• 发表时间: 2009-06
• 期刊: Physica Status Solidi (c)
• 作者: M. Koyama;K. Fujiwara;N. Amano;T. Maemoto;S. Sasa;M. Inoue

高誘電率材料を用いたInAs/AlGaSb HEMT の作製と評価

采用高介电常数材料的 InAs/AlGaSb HEMT 的制备和评估

• 发表时间: 2008
• 作者: M. Koyama;K. Fujiwara;N. Amano;T. Maemoto;S. Sasa;M. Lnoue;藤原健司,塩路真広,天野直樹,小山政俊,前元利彦,佐々誠彦,井上正崇
• 通讯作者: 藤原健司,塩路真広,天野直樹,小山政俊,前元利彦,佐々誠彦,井上正崇

Field characteristjcs of eiectron mobility and velocity in lnAs/AlGaSb HFETs with high-kgate insulators

高K栅极绝缘体的InAs/AlGaSb HFET中电子迁移率和速度的场特性

• 发表时间: 2007
• 期刊: American Inst.of Phys.Conf.Proc 893
• 作者: T.Maemoto;M.Koyama;H.Takahashi;S.Sasa;and M.Inoue
• 通讯作者: and M.Inoue

InAs/AlGaSb量子細線を有するT字型3分岐構造における電子輸送特性

InAs/AlGaSb量子线T形三分支结构的电子传输特性

• 发表时间: 2007
• 作者: 小山 政俊;中島 貴史;井上 達也;天野 直樹;前元 利彦;佐々 誠彦;井上 正崇
• 通讯作者: 井上 正崇

Nonlinear Electron Transport Properties in InAs/AlGaSb Three-Terminal Ballistic Junctions

InAs/AlGaSb 三端弹道结中的非线性电子传输特性

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. of Physics: Conf. Ser. 109 012023
• 作者: M. Koyama;T. Inoue;N. Amano;T.Maemoto;S. Sasa;and M. Inoue,
• 通讯作者: and M. Inoue,