【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2024.06.25】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22IT0015
利用課題名 / Title
III-V族半導体共鳴トンネル構造を用いたテラヘルツ波発生とその応用
利用した実施機関 / Support Institute
東京工業大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
リソグラフィ, 成膜
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
風田川 統之
所属名 / Affiliation
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
村山雅洋
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
鈴木佐文
利用形態 / Support Type
（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
IT-001：電子ビーム露光装置
IT-004：マスクレス露光装置
IT-009：高真空Eガン蒸着装置
IT-037：クリーンルーム付帯設備一式
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
III-As族半導体共鳴トンネルダイオード（RTD）を用いたテラヘルツ発振器の作製
実験 / Experimental
Ⅲ-As材料から構成されるRTDエピタキシャルウェハに対して、電子ビーム露光装置（JEOL JBX-6300SJ）やマスクレス露光装置（MX-1204）を用いて微細パターンを描画し、これをリアクティブイオンエッチングし、高真空Eガン蒸着装置（Ulvac EX-300）を用いて電極形成することでサブマイクロメートルから数マイクロメートル径のRTD素子を形成した。さらに、RTDにモノリシックに集積させた発振器（アンテナ）構造を作製し、ここから発せられる電磁波を観測した。
結果と考察 / Results and Discussion
本実験を進めるにあたっては事前にデバイスシミュレーションを行い、～1um径のRTDとスロット型アンテナを集積化することで500GHz程度の発振を目指した。上述のプロセスを施すことにより設計通りのデバイス作製を行うことができた（図1）。また、作製した共鳴トンネルダイオード発振器のデバイス評価を行ったところ、事前シミュレーションに一致するテラヘルツ波発振を得ることに成功した（図2）。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1. 作製したスロットアンテナ型共鳴トンネルダイオード発振器
図2. 共鳴トンネルダイオード発振器の発振スペクトル
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
・本実験は、東京工業大学 受託研究員制度において、同大学 工学院 電気電子系 鈴木左文准教授にソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 研究員を委託し、ご指導をいただきながら実施されたものである。ここに深謝の意を表します。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件