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電流増幅素子および電流増幅方法 外国出願あり

国内特許コード P140010360
整理番号 F06008-JP
掲載日 2014年2月27日
出願番号 特願2008-527786
登録番号 特許第5283119号
出願日 平成19年8月2日(2007.8.2)
登録日 平成25年6月7日(2013.6.7)
国際出願番号 JP2007065141
国際公開番号 WO2008016103
国際出願日 平成19年8月2日(2007.8.2)
国際公開日 平成20年2月7日(2008.2.7)
優先権データ
  • 特願2006-212395 (2006.8.3) JP
発明者
  • 樋口 克彦
  • 樋口 雅彦
出願人
  • 国立大学法人広島大学
発明の名称 電流増幅素子および電流増幅方法 外国出願あり
発明の概要 【課題】従来の半導体素子よりも高速で動作する電流増幅素子を提供する。
【解決手段】入力電流路60にはX方向に入力電流が流れ、それと直交するZ方向には、磁石90から生じた磁場が印加されている。入力電流路60の下方には絶縁膜80を介して出力電流路70が形成されている。出力電流の流れる向きは入力電流と磁場の両方に直交しているので、入力電流と磁場とによる電流磁気効果が働いて電流が増幅される。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


近年、大容量かつ高速のデータ送受信に対する需要が高まっており、より大容量のデータを、より高速に送受信するため様々な検討が行われている。例えば、電界効果トランジスタなどの電子デバイスを用いたエレクトロニクスと、発光ダイオードなどの光素子を用いたフォトニクスとの融合に向けて、ミリ波帯よりさらに周波数の高いTHz帯での信号処理技術の研究が盛んに行われている。このような技術の実現のためにはTHz帯で動作可能な電子デバイスが必要不可欠である。



電子デバイスのうち、増幅を行うトランジスタ、例えばMOSトランジスタではゲート絶縁膜があるため、入力インピーダンスが存在し、動作周波数が高くなるとこの入力インピーダンスのため入力に対して出力に遅延が生じ、ある周波数以上では出力波形が歪んだり増幅が行えなくなってしまう。今のところ、電流利得が1となる周波数(遮断周波数)を高くするため、電子回路を微細化し電子移動度の高い材料を使用するという戦略のもとに電子デバイス開発が行われている。



非特許文献1には、上記の戦略に従って作製したトランジスタが報告されている。このトランジスタはInGaAsにより作製されており、ゲート長が25nmのものであり、その結果遮断周波数が0.562THzとなっている。



また特許文献1には、ゲートと二次元電子によるチャネル層とを備える電界効果トランジスタであって、二次元電子によるチャネル層を流れる電子の移動方向に対して垂直方向に磁場を印加することにより、高周波において高い遮断周波数と高利得を得ることができる電界効果トランジスタが開示されており、ゲート長0.15μmにて1.08THzの遮断周波数が得られたことが示されている。
【特許文献1】
特開2004-235568号公報
【特許文献2】
特開平5-226635号公報
【非特許文献1】
K.Shinohara, et al., Jpn. J. Appl. Phys. 41, L437(2002)
【非特許文献2】
T.Enoki, et al., Int. J. High Speed Electron. Syst. 11, 137(2001)
【非特許文献3】
M.J.W.Rodwell, et al., IEEE Trans. Electron Devices 48, 2606(2001)

産業上の利用分野



本発明は、電流増幅素子および電流増幅方法に関し、特に発磁体を備えた電流増幅素子に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
2つの入力端子間に設けられ、入力電流が流れる入力電流路と、
2つの出力端子間に設けられ、出力電流が流れる出力電流路と、
発磁体と
を備え、
前記入力電流路と前記出力電流路とは略直交しており、
前記発磁体から生じている磁場が前記入力電流路および出力電流路の双方に略直交しており、
前記入力電流路と前記出力電流路との間には絶縁膜が介在しており、
前記入力電流が流れると、前記入力電流と前記磁場とから電流磁気効果により前記入力電流よりも大きい前記出力電流が、前記入力電流とは略直交する方向に流れる、電流増幅素子。

【請求項2】
前記2つの入力端子間の距離は、前記2つの出力端子間の距離よりも大きい、請求項1に記載の電流増幅素子。

【請求項3】
2つの入力端子間に設けられた入力電流路に入力電流を流すステップと、
発磁体により、磁場を、前記入力電流が流れる向きに対して略直交させて印加するステップと、
前記入力電流が流れる向きおよび磁場の印加の向きに対して略直交する向きに、2つの出力端子間に設けられた出力電流路に出力電流が流れるステップと
を含み、
前記出力電流が流れるところは、前記入力電流が流れるところから絶縁膜により隔てられており、
前記入力電流が流れると、前記入力電流と前記磁場とから電流磁気効果により前記入力電流よりも大きい前記出力電流が、前記入力電流とは略直交する方向に流れる、電流増幅方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008527786thum.jpg
出願権利状態 登録


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