【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.22】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23BA0022
利用課題名 / Title
超伝導デバイスの作製
利用した実施機関 / Support Institute
筑波大学 / Tsukuba Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
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）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
量子効果デバイス/ Quantum effect device,高周波デバイス/ High frequency device,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,スパッタリング/ Sputtering,リソグラフィ/ Lithography
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)
南 英俊
所属名 / Affiliation
筑波大学数理物質系
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
BA-009：パターン投影リソグラフィシステム
BA-002：スパッタリング装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
フォトリソグラフィを利用した超伝導デバイスの作製を行う。スパッタリング装置(芝浦メカトロニクス (CFS-4EP-LL))を使用し電極リー ドとなる薄膜を製膜する。パターン投影リソグラフィシステム(Heidelberg Instruments (μPG501)) 、スピンコーター、ホットプレートを 使用しフォトレジストのパターニングを行う。
実験 / Experimental
作製した発振素子のテラヘルツ波放射特性を測定・評価した。
結果と考察 / Results and Discussion
放熱器として発振素子に接触させた高熱伝導性光学窓の誘電性を反映し、高い指向性放射をもつテラヘルツ波放射素子が得られることがわかった。新しい素子構造と作製プロセスを開発することで、これまで再現性良く作製することが難しかった規模の大きなアレイ素子の歩留まりが上がった。高速で周波数掃引できるテラヘルツ波放射素子の可能性を示した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
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)
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Yuma Saito, Enhanced Radiation Directivity of High-Tc Superconducting Terahertz Emitters, Proceedings of the 29th International Conference on Low Temperature Physics (LT29), , (2023).
DOI: 10.7566/JPSCP.38.011046
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Hidetoshi Minami, External Resonators and Antennas for the High-Tc Superconducting Terahertz Emitters, Proceedings of the 29th International Conference on Low Temperature Physics (LT29), , (2023).
DOI: 10.7566/JPSCP.38.011047
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S. Nakagawa, Study of device characteristics of intrinsic Josephson junction terahertz emitters related to annealing conditions of the crystals, Journal of Applied Physics, 133, (2023).
DOI: 10.1063/5.0137830
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 南英俊，菊池隆太，松田鷹元，中川駿吾，山田将太郎，榎本裕樹，山内悠希， 前島健太郎，葛見佳彦，柏木隆成、”Bi2212-THz発振素子によるテラヘルツ帯周波数掃引”、応用物理学会 2023年秋季大会、9月21日
- 南英俊，中川駿吾，山田将太郎，菊池隆太，榎本裕樹，山内悠希， 前島健太郎，葛見佳彦，松田鷹元，柏木隆成、”Bi2212-THz発振アレイ素子の構造と作製プロセスの検討”、応用物理学会 2024年春季大会、3月23日
- 菊池隆太，中川駿吾，山田将太郎，榎本裕樹，山内悠希，葛見佳彦，前島健太郎，松田鷹元，南英俊，柏木隆成、”高温超伝導体 Bi2212 を用いた THz 波発振素子における形状効果”、応用物理学会 2023年秋季大会、9月21日
- 菊池隆太，中川駿吾，山田将太郎，榎本裕樹，山内悠希，葛見佳彦，前島健太郎，松田鷹元，南英俊，柏木隆成、”高温超伝導体 Bi2212 を用いた THz 波発振素子における形状効果 II”、応用物理学会 2024年春季大会、3月23日
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：1件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：1件