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組織・研究分野

超ブロードバンド信号処理 [尾辻・末光] 研究室

教員・職員

photo 教授   尾辻 泰一 (電気通信研究所)
准教授 末光 哲也 (電気通信研究所)
助教   佐藤 昭

素子断面構造

電界放射分布数値解析結果

電界放射分布数値解析結果

フーリエ分光測定結果
2次元プラズモン共鳴効果を利用した新しいテラヘルツ帯エミッター/フォトミキサー素子
(上段:素子断面構造とGaAs系へテロ接合材料による試作素子の電子顕微鏡写真、
中段:5.1THzでプラズモンを励振した時の電界放射分布数値解析結果(x軸成分)、
下段:自励発振モードにおける室温広帯域放射スペクトルのフーリエ分光測定結果)

本研究分野では、いまだ未踏の電磁波領域であるミリ波・テラヘルツ波(サブミリ波)帯の技術を開拓、実用化するために、 本領域で動作する新しい電子デバイスおよび回路システムの創出と、それらの情報通信・計測システムへの応用に関する研究開発を行っている。

ミリ波・テラヘルツ波帯電子デバイスの研究開発に関しては、 第一に、半導体ヘテロ接合構造に発現する2次元プラズモンの共鳴効果という新しい動作原理に立脚した、 周波数可変で光波との同期が可能な集積型のコヒーレント電磁波発生・信号処理デバイス:テラヘルツエミッター/フォトミキサーの研究開発を進めている。 電子デバイスにおける走行時間限界と光子デバイスにおけるフォノン散乱限界を同時に克服するブレークスルーとして注目している。 最近、GaAs系材料による独自の素子構造においてテラヘルツ帯電磁波放射の室温動作に他に先駆けて成功している。 高出力かつ周波数信号処理能力を有する新たなデバイスの実現に向けて研究開発を推進している。 第二に、サブ波長領域に局在した低次元プラズモンの分散特性を電子的光学的に制御することによって、 ミリ波テラヘルツ波帯での複雑な信号処理機能を果たす新たな回路機能システムの創出に関する研究開発を進めている。 第三に、グラフェンを中心とする新しい材料系と新規な素子構造を駆使した極限超高速トランジスタならびに新原理テラヘルツレーザーの研究開発を進めている。 これらのミリ波・テラヘルツ波帯デバイス・回路の応用では、新しい情報通信・計測システムの開拓に向けて、 テラヘルツ帯を中間周波数帯として利用する次世代光パケット交換方式の研究や、 ミリ波・テラヘルツ波帯時間分解電磁界計測システムの開発などを行っている。

研究テーマ

  1. 新原理ミリ波・テラヘルツ波帯集積型信号処理・発生デバイス・システムの研究
  2. プラズモン共鳴型テラヘルツ帯エミッター/フォトミキサーの研究実用化
  3. 低次元プラズモンの分散制御を利用した電磁波伝搬モード制御型回路システムの研究
  4. 新材料系・新構造を利用した極限超高速トランジスタの研究
  5. ミリ波テラヘルツ波デバイス・回路を応用した高度情報通信・計測技術に関する研究
東北大学 電気・情報系
〒980-8579 仙台市青葉区荒巻字青葉 6-6-05
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