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整理番号 6183   (公開日 2012年05月21日) (カテゴリ エレクトロニクス
汎用型超高感度THz検出器(CSIP)及びその応用に関する共同研究
●内容 この研究室では、長波長赤外領域で初めて、CMOSセンサー類似の使い勝手の良い超高感度赤外検出器を実現した。既に波長150〜600μm領域において単一光子のカウントが可能なテラヘルツ光検出器の開発に成功していたが、今回、さらにGaAs・AlGaAs系結晶を用いて、14μm近傍で動作する電荷敏感型赤外トランジスター(Charge Sensitive Infrared Phototransistor: CSIP) を開発した。
従来の赤外領域の検出器と異なり、CMOSセンサーに類似した使い勝手の良い検出器で、ヘリウム温度(4.2K)以上23Kまでで動作し、6桁を越える信号強度のダイナミックレンジを有する。6μmから60μmまで設計可能であり、開発が進めば、GaAs系LSIのモノリシックな画期的赤外アレーセンサーが実現する可能性がある。用途としては天体観測用はもちろんのこと、超高感度近接場赤外顕微鏡や超高感度分析装置(例えば超微量ガス分析)に使用するセンサー等が考えられる。
この研究成果をもとに、波長数μm以上の赤外領域で使用する単一光子レベルの超高感度赤外線検出器、アレー、さらにそれら検出器を用いたバイオ観察用の赤外近接場顕微鏡の開発を企業と共同で進めたいと考えている。
●研究者
准教授 梶原 優介
生産技術研究所 機械・生体系部門
●画像


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【CSIP検出器】
受光面積は1mm~200mmのサイズが設計可能
(C) 小宮山 進

構造と機能の概念図(上)とリセット動作における信号電流(下)
(C) 小宮山 進
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上記内容は、各研究者へのインタビューをもとに東京大学 産学協創推進本部で骨子をまとめたものです。
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