シリコンチップが6Gの未来を切り拓く

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2021-04-29

engineering

{'items': [{'key': '5pa6i', 'term': 'テラヘルツ波', 'description': {'blocks': [{'key': 'a3q1h', 'text': ' およそ100ギガヘルツ（0.1テラヘルツ）から10,000ギガヘルツ（10テラヘルツ）の電波と光の中間領域の周波数を有する電磁波。電波の透過性と光の直進性をあわせもつ。発生、検出技術が未熟なため、未開拓電磁波領域と呼ばれている。周波数と波長の積は光の速度であり、300ギガヘルツ（0.3テラヘルツ）は波長1ミリメートルに相当する。 ', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '2i7s6', 'term': '6G', 'description': {'blocks': [{'key': 'djhqs', 'text': ' 第6世代(6th Generation)移動通信システムの略。「高速・大容量」、「低遅延」、「多数同時接続」という特徴を有する第5世代移動通信システム(5G)の次世代（Beyond 5G）として、2020年3月に5Gの商用サービスが開始されたのち、その研究開発が活発化している。 ', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '8po64', 'term': '合分波器', 'description': {'blocks': [{'key': '3le53', 'text': ' 複数の入力を一つの信号として、合成・多重化して出力するデバイスが合波器。逆に多重化された信号を分離するデバイスが分波器であるが、両者をまとめて合分波器と呼ぶ。 ', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '8028a', 'term': 'トンネリング現象', 'description': {'blocks': [{'key': '7hhu0', 'text': ' 粒子が量子力学的効果で障壁を通り抜け、あたかもトンネルを抜けたかのように反対側に現れる現象のこと。ここでは、電子と光のアナロジーから、導波路に閉じ込められたテラヘルツ波が空隙を隔てた別の導波路に結合して、乗り移ることを表す。 ', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '327bs', 'term': 'オンオフ変調方式', 'description': {'blocks': [{'key': '9qbhh', 'text': ' 情報を伝送するにあたり、信号の有るオン状態をデジタルデータの1、無いオフ状態を0とした最もシンプルな変調方式。システム構成を簡単にできるが、大容量通信には広い周波数帯域が必要。限られた周波数帯域において、より多くの情報を伝送するために振幅および位相に対して複数の状態を割り当てた多値変調方式が用いられる。 ', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'et9f6', 'term': '共鳴トンネルダイオード', 'description': {'blocks': [{'key': '8u03', 'text': ' 異なる半導体材料からなるヘテロ接合により形成された2つの極薄のエネルギー障壁層と、その間の量子井戸層から構成される高速動作可能な小型電子デバイス。大阪大学大学院基礎工学研究科とローム株式会社の研究グループは、2011年に共鳴トンネルダイオードを用いたテラヘルツ無線通信に成功し、2019年12月には共鳴トンネルダイオードが高感度なテラヘルツ受信器として利用可能なことを見いだし、30ギガビット毎秒のテラヘルツ無線通信を達成（2019年12月2日プレスリリース「未開の電磁波テラヘルツ波の検出感度を1万倍に向上」https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2019/20191202_1）、2021年2月には非圧縮フル解像度8K映像の伝送実験にも成功した（2021年2月1日プレスリリース「世界初！フル解像度８K映像を非圧縮で無線伝送」https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210201_1）。 ', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [{'offset': 256, 'length': 55, 'key': 0}, {'offset': 386, 'length': 55, 'key': 1}], 'data': {}}], 'entityMap': {'0': {'type': 'LINK', 'mutability': 'MUTABLE', 'data': {'href': 'https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2019/20191202_1', 'url': 'https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2019/20191202_1'}}, '1': {'type': 'LINK', 'mutability': 'MUTABLE', 'data': {'href': 'https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210201_1', 'url': 'https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210201_1'}}}}}]}

['es']

['冨士田誠之', '永妻忠夫', 'Daniel Headland']

高周波回路一般において、基板となるシリコンは損失の原因の一つと考えられておりますが、本研究では光導波路に着想を得て、高周波回路に用いられる金属ではなく、シリコンそのものにテラヘルツ波を伝搬させる構造を取るとともに、光通信で用いられている合分波器の性能限界を決めている回折格子を使用していないこともポイントです。

冨士田誠之

准教授

基礎工学研究科

https://rd.iai.osaka-u.ac.jp/ja/b2cfd9be938b57c5.html