高精度波長検出に向けたフィルターフリー波長センサのバイアス電圧の検討

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: MSS25064,CHS25039,BMS25026

グループ名: 【E】センサ・マイクロマシン部門 マイクロマシン・センサシステム/【E】センサ・マイクロマシン部門 ケミカルセンサ/【E】センサ・マイクロマシン部門 バイオ・マイクロシステム合同研究会

発行日: 2025/05/26

タイトル(英語): Optimization of Bias Voltage of Filter-Free Wavelength Sensor for Highly sensitive Wavelength Detection

著者名: 大國 廣人(豊橋技術科学大学),崔 容俊(豊橋技術科学大学),井出 智也(豊橋技術科学大学),木村 安行(豊橋技術科学大学),髙橋 一浩(豊橋技術科学大学),野田 俊彦(豊橋技術科学大学),澤田 和明(豊橋技術科学大学)

著者名(英語): Hiroto Okuni(Toyohashi University of Technology),Yong-Joon Choi(Toyohashi University of Technology),Tomoya Ide(Toyohashi University of Technology),Yasuyuki Kimura(Toyohashi University of Technology),Kazuhiro Takahashi(Toyohashi University of Technology),Toshihiko Noda(Toyohashi University of Technology),Kazuaki Sawada(Toyohashi University of Technology)

キーワード: 光センサ|ＣＭＯＳデバイス|フィルタフリー|波長センサ|波長検出|バイアス電圧|Optical Sensors|CMOS Devices|Filter-free|wavelength sensor|Spectrum detection|Bias voltage

要約(日本語): 本研究では、フィルタフリー波長センサの精度向上を目指し、センサ内部のポテンシャル分布の最適化を進めた。まず、耐圧から考察して最適な電圧を検討し、３次元デバイスシミュレータを用いてポテンシャル分布の最適化を実施した。最適化されたバイアス電圧を用いることで、常温の熱エネルギーによって光電子がポテンシャルピークを飛び越えてしまう分離不良領域が改善され、660 nmの光波長において長分解能の向上が確認された。

要約(英語): This study aimed to enhance the accuracy of a filter-free wavelength sensor by optimizing its internal potential distribution. We first considered the optimal voltage based on breakdown voltage and then used a 3D device simulator for optimization. The optimized bias voltage improved the separation failure region caused by room-temperature thermal energy of photoelectrons, leading to enhanced wavelength resolution at 660 nm.

本誌: 2025年5月29日-2025年5月30日マイクロマシン・センサシステム/ケミカルセンサ/バイオ・マイクロシステム合同研究会

本誌掲載ページ: 27-30 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,625 Kバイト