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技術:金属−絶縁体−半導体からなる光エレクトロニクスファイバー

Nature 431, 7010 doi: 10.1038/nature02937

規定された長さスケールと明確な形状を持ち、また密着した界面を形成する導体、半導体、そして絶縁体を組合せた構造は、ほとんどの機能的な電子デバイスや光エレクトロニクスデバイスに不可欠な構造である。これらのデバイスは通常、さまざまな工数がかかるウエハープロセスを使って作製される。このプロセスは微細なパターンを作製できるが、プレーナー構造と限られた被覆領域でしか使えない。これとは異なり、プレフォームしたリールやチューブからファイバーを線引する技術は簡単で、良く制御された形状と良好な光伝送特性を持つ、極めて一様で長いファイバーが得られる。今まで、この技術は特定の材料やもっと大きい構造に限定されていた。本論文では、導電性、半導性、そして絶縁性の材料を密着して接触させ、様々な形状にしたファイバーの設計、作製、そして特性評価について報告する。この方法により、ミクロンサイズの金属線接触を付けた非晶質半導体コアが円筒形シェルの光共振器に囲まれた構造の、波長可変なファイバー光検出器が作製できることを実証した。このようなファイバーはその全長方向(数十メートル)に沿った光照射に敏感なため、1次元の光検出素子になる。また、このファイバーを使い、光照射された点の位置を決定できる2次元格子も作製した。この種の光検出器アレイは、零次元の光検出素子からできた検出器アレイでは通常N2個の素子が必要になるのとは対照的に、たった、N個のオーダーの素子数で済む利点がある。

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