| 講演名 | 2016-12-19 180 nmCMOSプロセスを用いたテラヘルツ検出器の設計と評価 脇田 幸典(北大), 池辺 将之(北大), Stevanus Arnold(東北大), 尾辻 泰一(東北大), 瀧田 佑馬(理研), 南出 泰亜(理研), 佐野 栄一(北大), |
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| 抄録(和) | 近年、テラヘルツ波を用いたイメージングが注目を集めている。本研究では、イメージングアレイへの搭載に向けて、イメージングピクセルを180 nm SiCMOSプロセスを用いて設計・試作し評価した。イメージングピクセルは、MOSFETの非線形性を用いたテラヘルツ検出器、マイクロストリップパッチアンテナ、およびインピーダンス整合回路より構成される。イメージングピクセルのサイズは250 x 180 um^2である。イメージングピクセルはキャリア周波数0.915 THzにおいて51.9 kV/WのResponsivity、変調周波数31 Hzにおいて358 pW/Hz^1/2のNEP(Noise Equivalent Power)を示した。NEPは100 kHzで変調することで42 pW/Hz^1/2が期待される。 |
| 抄録(英) | Use of terahertz waves for imaging is gaining increased interest. A CMOS cascode amplifier biased near the threshold voltage of a MOSFET for terahertz direct detection is proposed. A CMOS terahertz imaging pixel is designed and fabricated on the basis of a low-cost 180 nm CMOS process technology. The imaging pixel consists of a microstrip patch antenna, an impedance-matching circuit, and the direct detector. The imaging circuit occupies 250 × 180 um^2. It achieves a responsivity of 51.9 kV/W at 0.915 THz and a noise equivalent power (NEP) of 358 pW/Hz^1/2 at a modulation frequency of 31 Hz. The NEP is estimated to be reduced to 42 pW/Hz^1/2 at a higher modulation frequency of 100 kHz. |
| キーワード(和) | テラヘルツ / イメージング / CMOS / 検出器 / Responsivity / NEP |
| キーワード(英) | Terahertz / THｚ / Imaging / CMOS / Detector / Responsivity / NEP |
| 資料番号 | ED2016-83 |
| 発行日 | 2016-12-12 (ED) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | ED |
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| 開催期間 | 2016/12/19(から2日開催) |
| 開催地（和） | 東北大通研ナノ・スピン棟 |
| 開催地（英） | RIEC, Tohoku Univ |
| テーマ（和） | ミリ波・テラヘルツ波デバイス・システム |
| テーマ（英） | Millimeter-wave, terahertz-wave devices and systems |
| 委員長氏名（和） | 前澤 宏一(富山大) |
| 委員長氏名（英） | Koichi Maezawa(Univ. of Toyama) |
| 副委員長氏名（和） | 津田 邦男(東芝) |
| 副委員長氏名（英） | Kunio Tsuda(Toshiba) |
| 幹事氏名（和） | 鈴木 寿一(北陸先端大) / 新井 学(新日本無線) |
| 幹事氏名（英） | Toshikazu Suzuki(JAIST) / Manabu Arai(New JRC) |
| 幹事補佐氏名（和） | 東脇 正高(NICT) / 大石 敏之(佐賀大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Masataka Higashiwaki(NICT) / Toshiyuki Oishi(Saga Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Electron Devices |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 180 nmCMOSプロセスを用いたテラヘルツ検出器の設計と評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Design and fabrication of terahertz detectors based on 180 nm CMOS process technology |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | テラヘルツ / Terahertz |
| キーワード(2)（和/英） | イメージング / THｚ |
| キーワード(3)（和/英） | CMOS / Imaging |
| キーワード(4)（和/英） | 検出器 / CMOS |
| キーワード(5)（和/英） | Responsivity / Detector |
| キーワード(6)（和/英） | NEP / Responsivity |
| キーワード(7)（和/英） | / NEP |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 脇田 幸典 / Kosuke Wakita |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 池辺 将之 / Masayuki Ikebe |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | Stevanus Arnold / Stevanus Arnold |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東北大学(略称：東北大) Tohoku University(略称：Tohoku Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 尾辻 泰一 / Taiichi Otsuji |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 東北大学(略称：東北大) Tohoku University(略称：Tohoku Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 瀧田 佑馬 / Yuma Takida |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 理化学研究所(略称：理研) RIKEN Center for Advanced Photonics(略称：RIKEN) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 南出 泰亜 / Hiroaki Minamide |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 理化学研究所(略称：理研) RIKEN Center for Advanced Photonics(略称：RIKEN) |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 佐野 栄一 / Eiichi Sano |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 発表年月日 | 2016-12-19 |
| 資料番号 | ED2016-83 |
| 巻番号（vol） | vol.116 |
| 号番号（no） | ED-375 |
| ページ範囲 | pp.17-22(ED), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2016-12-12 (ED) |