(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２ＤＥＧ（２−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｇａｓ）チャネルを形成する２ＤＥＧプレート（Ｐｌａｔｅ）；
前記２ＤＥＧプレートの一側ノードに接続された第１の抵抗及び他側ノードに接続された第２の抵抗；
前記第２の抵抗と接地の間に位置し、前記２ＤＥＧプレートに電源を印加して前記２ＤＥＧプレートに縦軸プラズマ波を発生させるソース；
前記２ＤＥＧチャネルに発生した前記縦軸プラズマ波により電気双極子（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｄｉｐｏｌｅ）が形成されて、前記縦軸プラズマ波の周波数と対応するＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｗａｖｅ）電磁波を発振するフローティングプレート（Ｆｌｏａｔｉｎｇ  Ｐｌａｔｅ）；および
前記２ＤＥＧプレートと前記フローティングプレートの間に形成された誘電体
を含む、電磁波発振器。
【請求項２】
前記ソースは電圧源または電流源であり、
前記ソースによって前記２ＤＥＧチャネルが制御されて前記２ＤＥＧプレートから縦軸プラズマ波（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ  ｐｌａｓｍａ−ｗａｖｅ）が生成される、請求項１に記載の電磁波発振器。
【請求項３】
前記第１の抵抗のインピーダンスは０であり、短絡（ｓｈｏｒｔ）回路を形成し、第２の抵抗のインピーダンスは無限大であり、開放（Ｏｐｅｎ）回路を形成する境界条件を有する、請求項１に記載の電磁波発振器。
【請求項４】
前記境界条件によって前記２ＤＥＧプレートから生成された縦軸プラズマ波動が増幅される、請求項３に記載の電磁波発振器。
【請求項５】
前記誘電体は真空またはＢＮ（Ｂｏｒｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄｅ）である、請求項１に記載の電磁波発振器。
【請求項６】
前記２ＤＥＧプレートは、グラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）またはＭｏＳ２である、請求項１に記載の電磁波発振器。
【請求項７】
前記フローティングプレートは、導体または半導体である請求項１に記載の電磁波発振器。
【請求項８】
前記電磁波は、テラヘルツ（Ｔｅｒａ  Ｈｚ）帯域のＴＥＭ波（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｗａｖｅ）である、請求項１に記載の電磁波発振器。
【請求項９】
前記フローティングプレートは複数備えられ、前記２ＤＥＧプレートの上部または下部に位置する、請求項１に記載の電磁波発振器。
【請求項１０】
発振器ユニットは前記２ＤＥＧプレート、誘電体及びフローティングプレートを含み、
前記発振器ユニットは複数備えられて、前記発振器ユニットそれぞれの前記２ＤＥＧプレートの一側ノードには、前記第１の抵抗が接続され、他側ノードには前記第２の抵抗が接続され、前記複数の発振器ユニットが直列接続され、
前記発振器ユニットのうち、一番目の発振器ユニットの第１の抵抗は接地と接続され、前記発振器ユニットのうち、最後の発振器ユニットの第２の抵抗は前記ソースと接続される、請求項１に記載の電磁波発振器。
【請求項１１】
前記フローティングプレートは、前記２ＤＥＧプレートの長手方向と垂直をなす、少なくとも１つの凹溝部が形成される、請求項１に記載の電磁波発振器。
【請求項１２】
前記フローティングプレートは、少なくとも１つの単位プレートを含み、
前記単位プレートは、ストリップ（Ｓｔｒｉｐ）部とパッチ（Ｐａｔｃｈ）部とを含み、
前記ストリップ部の幅は前記パッチ部の幅よりも狭く、前記ストリップ部の長さは前記パッチ部の長さよりも長い、請求項１に記載の電磁波発振器。
【請求項１３】
電磁波が入射されて前記電磁波によって電気双極子（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｄｉｐｏｌｅ）が形成されるフローティングプレート；
前記電気双極子によって２ＤＥＧ（２−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｇａｓ）チャネルが形成され、２ＤＥＧ共振が検出される２ＤＥＧプレート（Ｐｌａｔｅ）；
前記２ＤＥＧプレートの一側ノードに接続された第１の抵抗及び他側ノードに接続された第２の抵抗；
前記第２の抵抗と接地の間に位置し、前記２ＤＥＧプレートに電源を印加するソース；及び
前記２ＤＥＧプレートと前記フローティングプレートの間に形成された誘電体
を含む電磁波検出器。
【請求項１４】
前記フローティングプレートは複数備えられ、
前記２ＤＥＧプレートの上部面または下部面に位置する、請求項１３に記載の電磁波検出器。
【請求項１５】
発振器ユニットは前記２ＤＥＧプレート、誘電体及びフローティングプレートを含み、
前記発振器ユニットは、複数備えられ、前記発振器ユニットそれぞれの前記２ＤＥＧプレートの一側ノードには、前記第１の抵抗が接続され、他側ノードには前記第２の抵抗が接続され、前記複数の発振器ユニットが直列接続され、
前記発振器ユニットのうち、一番目の発振器ユニットの第１の抵抗は接地と接続され、前記発振器ユニットのうち、最後の発振器ユニットの第２の抵抗は前記ソースと接続される、請求項１３に記載の電磁波検出器。
【請求項１６】
前記フローティングプレートは、前記２ＤＥＧプレートの長手方向と垂直をなす、少なくとも１つの凹溝部が形成される、請求項１３に記載の電磁波検出器。
【請求項１７】
前記フローティングプレートは、少なくとも１つの単位プレートを含み、
前記単位プレートは、ストリップ（Ｓｔｒｉｐ）部とパッチ（Ｐａｔｃｈ）部とを含み、
前記ストリップ部の幅は前記パッチ部の幅よりも狭く、前記ストリップ部の長さは前記パッチ部の長さよりも長い、請求項１３に記載の電磁波検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波発振器、プラズマ波電力抽出器及び電磁波検出器に関するものであって、より詳細には、２ＤＥＧ（２−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｇａｓ）構造を利用してプラズマ波を誘導し、フローティングプレートを利用してテラヘルツ帯域の電磁波を発振することができる電磁波発振器、プラズマ波電力抽出器及び電磁波検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テラヘルツ領域の電波を発振させるために、パルス幅がフェムト秒（Ｆｅｍｔｏ ｓｅｃｏｎｄ）である強力な瞬間出力のレーザーが作られたことにより、テラヘルツ領域のエミッタとして使用される一軸性の誘電体結晶や半導体または低温超伝導体を用いたテラヘルツ電磁波発振に関する研究が進められている。
【０００３】
これに関連し、テラヘルツ電磁波のエミッタは、亜鉛−カドミウム−テルル系単結晶を利用した電磁波の常温エミッタを具現している。これに関連し、韓国特許公開公報第２００３−００９５５３３号（２００３.１２．２４公開）には、ピコ秒（ｐｉｃｏ  ｓｅｃｏｎｄ）内の単一ショット信号を発振して超高速素子として動作するだけでなく、この信号が直流で数テラヘルツ程度の超広帯域の信号帯域を有するエミッタが開示されている。
【０００４】
但し、結晶を利用するためには光学系が要求されるため、これを補完するためにゲートを用いたＦＥＴ型のテラヘルツエミッタを利用したが、半導体形態の構造ではゲートが接触されているため、２ＤＥＧ（２−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｇａｓ）チャネルの移動度が低くなり、チャネルの長さによって性能に制約が生じることがある。また、ＦＥＴ型を利用したテラヘルツ検出器の場合、ＦＥＴ型のテラヘルツ発振器とは異なる境界条件及び素子構造が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一実施例は、２ＤＥＧチャネルを形成する素子構造を利用してプラズマ波を誘導し、フローティングプレートでプラズマ波による電気双極子を発生させてテラヘルツ帯域の電磁波を発振することのできる電磁波発振器、プラズマ波電力抽出器及び電磁波検出器を提供することにその目的がある。ただし、本実施例が解決しようとする技術的課題は、上記の目的に限らず、他の技術的課題が存在し得る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した技術的課題を達成するための技術的手段として、本発明の一実施例は、２ＤＥＧ（２−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｇａｓ）チャネルを形成する２ＤＥＧプレート（Ｐｌａｔｅ）、２ＤＥＧプレートの一側ノードに接続された第１の抵抗、他側ノードに接続された第２の抵抗、第２の抵抗と接地の間において２ＤＥＧプレートに電源を印加するソース、２ＤＥＧチャネルにより電気双極子（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｉｐｏｌｅ）が形成されて電磁波を発振するフローティングプレート（Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｐｌａｔｅ）、および２ＤＥＧプレートとフローティングプレートとの間に形成された誘電体を含む。
【０００７】
本発明の他の実施例は、２ＤＥＧ（２−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｇａｓ）チャネルを形成する２ＤＥＧプレート（Ｐｌａｔｅ）、２ＤＥＧプレートの一側ノードに接続された第１の抵抗、他側ノードに接続された第２の抵抗、第２の抵抗と接地の間において２ＤＥＧプレートに電源を印加するソース、ソースによって２ＤＥＧプレートにプラズマ波（ｐｌａｓｍａ−ｗａｖｅ）が形成されると、２ＤＥＧプレートと第２の抵抗との間のドレインノードから電力を抽出する抽出器を含む。
【０００８】
本発明のまた他の実施例は、電磁波が入射されて電気双極子（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｉｐｏｌｅ）が形成されるフローティングプレート、電気双極子により２ＤＥＧ（２−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｇａｓ）チャネルが形成されて２ＤＥＧ共振が検出される２ＤＥＧプレート（Ｐｌａｔｅ）、２ＤＥＧプレートの一側ノードに接続された第１の抵抗、他側ノードに接続された第２の抵抗、第２の抵抗と接地の間において２ＤＥＧプレートに電源を印加するソース、および２ＤＥＧプレートとフローティングプレートとの間に形成された誘電体を含む。
【発明の効果】
【０００９】
前述の本発明の課題を解決するための手段のいずれか一つによれば、２ＤＥＧの移動度を増加させることができ、誘電体を用いてプラズマ波を制御することができ、境界条件を利用してプラズマ波を増幅させることができ、フローティングプレートを利用してテラヘルツ帯域のＴＥＭ波を発振することができ、フローティングプレートの導入により同じ素子構造で発振器と検出器を両方とも使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例に係る電磁波発振器の回路図である。
【図２】図１の電磁波発振器の他の実施例を示す回路図である。
【図３】図１の電磁波発振器のまた他の実施例を示す回路図である。
【図４】本発明の一実施例に係る電力抽出器の回路図である。
【図５】本発明の一実施例に係る電磁波検出器の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、添付の図面を参照し、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように本発明の実施例を詳細に説明する。しかし、本発明は互いに異なる多様な形態を具現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。そして、図面において、本発明を明確に説明するために説明と関係がない部分は省略し、明細書全体に亘って類似した部分に対しては同様の符号を付した。
【００１２】
明細書全体に亘って、ある部分が他の部分と「接続」されているとするとき、これは「直接的に接続」されている場合だけでなく、その中間に他の素子を挟んで「電気的に接続」されている場合も含む。また、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味し、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部分品またはこれらを組み合わせたものの存在、あるいは付加可能性を事前に排除しないものと理解されるべきである。
【００１３】
以下、添付された図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施例に係る電磁波発振器の回路図であり、図２は、図１の電磁波発振器の他の実施例を示す回路図であり、図３は図１の電子波発振器のまた他の実施例を示す回路図である。
【００１５】
図１を参照すると、（ａ）は電磁波発振器１のソース３００が電圧源として示された一実施例であり、（ｂ）は、電磁波発振器１のソース３００が電流源として示された一実施例である。図１を参照すると、電磁波発振器１は、２ＤＥＧプレート（２−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｇａｓ Ｐｌａｔｅ）１００、第１の抵抗２１０、第２の抵抗２３０、ソース３００、フローティングプレート（Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｐｌａｔｅ）４００、誘電体（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）５００を含むことができる。
【００１６】
本発明の一実施例に係る電磁波発振器１は、２ＤＥＧプレート１００の一側及び他側に接続された第１の抵抗２１０、第２の抵抗２２０及びソース３００を利用して境界条件を具現し、共振空胴長さ（ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｃａｖｉｔｙ ｌｅｎｇｔｈ）Ｌの範囲内で時間が経つにつれて増幅するテラヘルツ（ＴＨｚ）の周波数を有する縦軸プラズマ波（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｐｌａｓｍａ−ｗａｖｅ）を発生させることができる。そして、２ＤＥＧプレート１００と距離ｄを介してフローティングプレート４００を位置させることにより、導体電線で発生する縦軸プラズマ波に対応して電気双極子（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｉｐｏｌｅ）を形成させることができる。また、電気双極子によって電磁波発振器１は、縦軸プラズマ波の周波数に対応してＴＥＭ波（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｗａｖｅ）を発振することができる。
【００１７】
２ＤＥＧプレート１００は、２ＤＥＧ（２−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｇａｓ）チャネルを形成し、グラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）またはＭｏＳ２のような金属、半金属、半導体の物質を利用することができる。そして、境界条件によって２ＤＥＧプレート１００で生成された縦軸プラズマ波動が増幅されることができる。
【００１８】
第１の抵抗２１０は、２ＤＥＧプレート１００の一側ノードに接続され、他側ノードには第２の抵抗２２０が接続されることができる。また、第１の抵抗２１０のインピーダンスはゼロであって短絡（Ｓｈｏｒｔ）回路を形成し、第２の抵抗２２０のインピーダンスは無限大であって開放（Ｏｐｅｎ）回路を形成する境界条件を有することができる。
【００１９】
ソース３００は、第２の抵抗２２０と接地の間において２ＤＥＧプレート１００に電源を印加することができる。そして、ソース３００は、電圧源または電流源として示されることができ、ソース３００によって２ＤＥＧチャネルが制御されて２ＤＥＧプレート１００で縦軸プラズマ波（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｐｌａｓｍａ−ｗａｖｅ）が生成されることができる。
【００２０】
この時、下記の数式１および２を参照すると、ソース３００の電圧Ｖの印加を通じて、２ＤＥＧプレート１００に電子ドリフト速度ｖ０を付与し、縦軸プラズマ波の各周波数（ω＝ω’＋ｊω''）の虚数成分であるω''が０より大きくなると、２ＤＥＧプレート１００の共振空洞のプラズマ波は増幅することができる。ここで、縦軸プラズマ波の速度ｓがｖ０よりも大きいとき、数式１に示すように縦軸プラズマ波の周波数ｆはＬの平方根に反比例し、表面の電子密度ｎ０の平方根に比例する。そして、生成された縦軸プラズマ波をＴＥＭ波として発振させるために、フローティングプレート４００を利用することができる。ここで、フローティングプレート４００と２ＤＥＧプレート１００との間に真空またはそれと類似した性質を持つＢＮ（Ｂｏｒｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ）の誘電体５００を利用すれば、表面粗さ（ｓｕｒｆａｃｅ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）と散乱（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）の影響を抑制し、２ＤＥＧ物質本来の移動度を高めることができる。この場合、バンドギャップ（ｂａｎｄ ｇａｐ）がないか、又は狭い物質を使用すれば、電圧Ｖで表面の電子密度ｎ０を調整して所望の周波数帯域に縦軸プラズマ波を調整することができる。
【００２１】
【数１】
0006437571.tif 000002
【００２２】
【数２】
0006437571.tif 000003
【００２３】
ここで、ｍは有効電子質量（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍａｓｓ）であり、Ｌは共振空洞長さ（ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｃａｖｉｔｙ ｌｅｎｇｔｈ）であり、τpは運動量緩和時間（ｍｏｍｅｍｔｕｍ ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ）であり、ｅは電荷量（ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｈａｒｇｅ）である。
【００２４】
つまり、フローティングプレート４００は、２ＤＥＧチャネルによって電気双極子（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｉｐｏｌｅ）が形成されて電磁波を発振し、電磁波は、テラヘルツ（Ｔｅｒａ Ｈｚ）帯域のＴＥＭ波（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｗａｖｅ）であり、フローティングプレート４００は、導体または半導体であり得る。
【００２５】
誘電体５００は、２ＤＥＧプレート１００とフローティングプレート４００との間に形成されることができる。ここで、誘電体は真空またはＢＮ（Ｂｏｒｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ）とすることができる。
【００２６】
図２を参照すると、（ａ）は、フローティングプレート４００を複数備え、２ＤＥＧプレート１００の上部または下部に位置するように構成することも可能である。また、（ｂ）に示すように２ＤＥＧプレート１００、誘電体５００及びフローティングプレート４００が発振器ユニットとして定義されると仮定すると、発振器ユニット、第１の抵抗２１０及び第２の抵抗２２０は複数備えられて直列接続され、複数備えられて直列接続された第１の抵抗２１０の一側ノードは接地され、複数備えられて直列接続された第２の抵抗２２０の他側ノードはソース３００と接続されることができる。
【００２７】
図３を参照すると、（ａ）フローティングプレート４００には、２ＤＥＧプレート１００の長さ方向と垂直をなす少なくとも一つの凹溝部４１０が形成されることができる。
【００２８】
すなわち、フローティングプレート４００は、電力抽出をするべく、単一のフローティングプレート４００の他にも格子（Grating）構造のように性能向上のための様々な形態として具現されることができる。これにより、（ｂ）を参照すると、フローティングプレート４００は、少なくとも１つの単位プレート４３０を含み、単位プレート４３０は、ストリップ（Ｓｔｒｉｐ）部４３１とパッチ（Ｐａｔｃｈ）部４３３とを含み、ストリップ部４３１の幅はパッチ部４３３の幅よりも狭く、ストリップ部４３１の長さはパッチ部４３３の長さよりも長くすることができる。
【００２９】
図４は、本発明の一実施例に係る電力抽出器の回路図である。図４を参照すると、電力抽出器２は、２ＤＥＧ（２−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｇａｓ）チャネルを形成する２ＤＥＧプレート１００、２ＤＥＧプレート１００の一側ノードに接続された第１の抵抗２１０及び他側ノードに接続された第２の抵抗２２０、第２の抵抗２２０と接地の間において２ＤＥＧプレート１００に電源を印加するソース３００、ソース３００によって２ＤＥＧプレート１００にプラズマ波（ｐｌａｓｍａ−ｗａｖｅ）が形成されると、２ＤＥＧプレート１００と第２の抵抗２２０との間のドレインノードから電力を抽出する抽出器６００を含むことができる。すなわち、ソース３００の電圧Ｖを利用して電流を流し、電流によってプラズマ波が生成された状態で、ドレインノードから電力を抽出することができる。ここで、図４による電力抽出器は、図１ないし図３の電磁波発振器及び図５の電磁波検出器にもそれぞれ備えられることができる。つまり、２ＤＥＧプレートのみ利用するため、図１ないし図３の電磁波発振器または図５の電磁波検出器のフローティングプレートが構成される前であればいつでも利用されることができる。また、図２および図３の様々な形状は、図５の電磁波検出器にも適用可能である。ちなみに、電力抽出器は、フローティングプレートに入射された電磁波から変換するプラズマ波の電力を検出するために使用されるため、電磁波発振器及び電磁波検出器においても使用可能である。
【００３０】
このような図４の電力抽出器について説明されていない事項は、前述の図１ないし図３によって電磁波発振器について説明した内容と同じか、説明された内容から容易に類推可能なものであるため、説明を省略する。
【００３１】
図５は、本発明の一実施例に係る電磁波検出器の回路図である。図５を参照すると、図５の電磁波検出器３は、図１及び図２の電磁波発振器１と同一の構造において、フローティングプレート４００にテラヘルツ電磁波を入射して２ＤＥＧ共振およびＤＣ電圧を検出する、テラヘルツ電磁波検出器の機能を果たすこともできる。
【００３２】
そして、電磁波検出器３は、形態上ではスロットアンテナであるが、２ＤＥＧプレート１００から直接テラヘルツ電磁波の入力を受けるのではなく、フローティングプレート４００が直接テラヘルツ電磁波を受けることにより電子双極子を形成し、電磁波を検出することができるようにする。ここで、フローティングプレート４００は形態上ではパッチアンテナであり、動作の観点ではダイポールアンテナ（Ｄｉｐｏｌｅ Ａｎｔｅｎｎａ）として機能し、図２および図３のように多様な構成が可能である。これにより、電磁波検出器３は２ＤＥＧ共振およびＤＣ電圧が可能である。
【００３３】
そのための電磁波検出器３は、電磁波が入射されて電気双極子（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｉｐｏｌｅ）が形成されるフローティングプレート４００、電気双極子により２ＤＥＧ(２−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｇａｓ)チャネルが形成されて２ＤＥＧ共振が検出される２ＤＥＧプレート（Ｐｌａｔｅ）１００、２ＤＥＧプレート１００の一側ノードに接続された第１の抵抗２１０及び他側ノードに接続された第２の抵抗２２０、第２の抵抗２２０と接地の間において２ＤＥＧプレート１００に電源を印加するソース３００及び２ＤＥＧプレート１００とフローティングプレート４００の間に形成された誘電体を含むことができる。
【００３４】
また、フローティングプレート４００は複数備えられ、２ＤＥＧプレート１００の上部面または下部面に位置することができる。そして、２ＤＥＧプレート１００、誘電体５００及びフローティングプレート４００が発振器ユニットとして定義されると仮定すると、発振器ユニット、第１の抵抗２１０及び第２の抵抗２２０は複数備えられて直列接続され、複数備えられて直列接続された第１の抵抗２１０の一側ノードは接地され、複数備えられて直列接続された第２の抵抗２２０の他側ノードは、ソース３００と接続することができる。
【００３５】
フローティングプレート４００は、２ＤＥＧプレート１００の長さ方向と垂直をなす少なくとも一つの凹溝部４１０が形成されることができる。
【００３６】
すなわち、フローティングプレート４００は、電磁波検出をするべく、単一のフローティングプレート４００の他にも格子（Ｇｒａｔｉｎｇ）構造のように性能向上のための様々な形態として具現されることができる。これにより、フローティングプレート４００は、少なくとも一つの単位プレート４３０を含み、単位プレート４３０は、ストリップ（Ｓｔｒｉｐ）部４３１とパッチ（Ｐａｔｃｈ）部４３３とを含み、ストリップ部４３１の幅はパッチ部４３３の幅よりも狭く、ストリップ部４３１の長さはパッチ部４３３の長さよりも長くすることができる。
【００３７】
上述した構造を利用して、グラフェン（ｍｃ＊＝０．０２ｍ０，μ＝２００，０００ｃｍ２／Ｖｓ）でＬ＝３００、Ｗ＝１００ｎｍの共振空洞を作った場合、一定の電圧を印加してｎ０〜１×１０１４ｃｍ−２の２ＤＥＧが形成されれば、生成されたプラズマ波はｆ＝１．３８ＴＨｚの帯域を有し、電力Ｐ＝１０．７μＷを発振するテラヘルツエミッタ（Ｅｍｉｔｔｅｒ）になることができる。
【００３８】
本発明の一実施例によると、ＦＥＴ素子に基づくテラヘルツエミッタにおいて問題であった表面粗さによる相対的に低い移動度が、真空ギャップ及びそれと同様の性質を持つ誘電体の利用によって改善されると同時に、Ｌに比例していた周波数がＬの平方根に反比例するようになり、より広い空洞長さにおいてフローティングプレートを利用してテラヘルツエミッタを具現することができる。また、従来のＦＥＴに基づくテラヘルツエミッタでは理論的および技術的に使用が難しかった物質も、本発明の一実施例による構造を通じて向上された特性を有するテラヘルツエミッタとして具現することができる。
【００３９】
前述した本発明の説明は例示のためのものであり、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形態に容易に変形することが可能であることを理解することができるだろう。したがって、以上で記述した実施例はすべての面で例示的なものであり、限定的ではないものと理解するべきである。例えば、単一形として説明されている各構成要素は分散されて実施されることもでき、同様に分散されたものとして説明されている構成要素も結合された形態で実施されることができる。
【００４０】
本発明の範囲は、上記の詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって決定され、特許請求の範囲の意味および範囲そしてその均等概念から導き出されるすべての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。
【図１】
0006437571.tif 000004
【図２】
0006437571.tif 000005
【図３】
0006437571.tif 000006
【図４】
0006437571.tif 000007
【図５】
0006437571.tif 000008