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光周波数帯で作動する高速応答ダイオードを実現

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February, 5, 2020, 仙台--東北大学大学院工学研究科の松浦大輔(当時 修士学生)、清水信(助教)、湯上浩雄(教授)のグループは金属―絶縁体―金属トンネルダイオードにおいて、トンネル層と金属の間に自然酸化膜を意図的に成長させることでダイオードの高速応答性能が大幅に向上し、従来の10,000倍の光電変換効率向上が可能であることを明らかにした。
 光を直接電力に変換するデバイスの一つに”レクテナ”がある。これは、アンテナで捉えた光(電磁波)をダイオードで整流するデバイス。このデバイスにおいて、これまでに電子レンジの波長域(マイクロ波領域(数GHz))では90%以上の電力変換効率が得られていたが、太陽光のような可視光波長域(数百THz~)では、このような高い周波数で作動する高速応答ダイオードがないため作動できなかった。

研究成果はSpringer Nature社の学術誌「Scientific Reports」にオンライン公開された。

(詳細は、http://www.tohoku.ac.jp)