電子の流れを制御するオプトエレクトロニクス回路
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概要
オプトエレクトロニクス技術を使うと、光エネルギーを電気に変換したり、電気を光エネルギーに変換したりすることが可能になります。オプトエレクトロニクスデバイスは、世界の半導体市場で大きなシェアを占めており、さまざまな業種で消費が拡大しています。光キャリアの分布を操作する典型的な例は、電場やエネルギー勾配を利用して、電子と正孔という異なる電荷を分離させる方法です。これは、太陽電池、光検出器など、これまでのさまざまな光エレクトロニクス技術の基礎となってきました。さらに、もし電子のような同じ電荷の光キャリアの分布を高精度で操作することができれば、将来のオプトエレクトロニクス制御において、新たな、そしておそらく更に強力なプラットフォームとなるでしょう。ケシャブ・ダニ教授率いる研究グループは、電荷の流れをよりよく制御するためのオプトエレクトロニクスプラットフォームを開発しました。
応用
- Field Programmable Gate Array (FPGA)
- プログラマブルダイオード
- ナノスケール回路
利点
- 同じ電荷の分離
- フェムトスケール、ナノスケールへの応用
- 超高速制御 (ピコ秒)
技術のポイント
本技術は、光スポット内で光励起された電子を超高速で移動・再分配させるという新しい機能に基づく発明です。光を使って高い分解能で局所電場を作り出すことで、光スポット内で電流を生じさせ、電子の分布を操作します。具体的には、光パルスの強度変化と特定の角度を利用して、ドープされた半導体内に局所電場を発生させることで、超高速で電子の分布を引き離します。
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