<Concise Report>테라헤르츠파 관련 기술동향(2021년 3월 조사)(일본어판)
(일본어목차)テラヘルツ波に関する技術動向（2021年3月調査）
자료코드: R63200702 / 2021년 7월 15일 발행 /B5 46
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◆조사개요
본 조사 리포트는 정기간행물 Yano Eplus 2021년 4월호에 게재된 내용입니다.
■리서치 내용
~ 계측·센싱, 이미징, 분광분석, 무선통신 등 다방면으로 응용이 기대, 실용화를 위한 기술개발이 진행되고 있다~
1. 테라헤르츠파란
2. 테라헤르츠파의 애플리케이션
2-1. 통신
2-2. 계측·센싱
2-3. 이미징
2-4. 분광분석
3. 테라헤르츠파의 시장규모 추이와 예측
【그림·표1. 테라헤르츠파의 WW 시장규모 추이와 예측 (금액: 2020-2030년 예측)】
【그림·표2. 테라헤르츠파의 용도별 WW 시장규모 추이와 예측 (금액: 2020-2030년 예측)】
4. 테라헤르츠파 관련 기업·연구기관의 대응동향
4-1. 국립대학법인 오사카대학(1)
(1) 테라헤르츠 마이크로유로칩을 이용한 초고감도 바이오케미컬센서 개발
【그림1. 테라헤르츠 마이크로유로칩에 의한 용액 측정 모식도】
(2) 카본나노튜브(CNT)의 테라헤르츠 여기자의 거동 해명
【그림2. 고배향 CNT로 제작한 광전도 안테나 스위치와 실험장치의 개략도】
(3) 0.5mm 미만의 조기 유방암을 선명하게 염색하는 테라헤르츠 이미징에 성공
【그림4. 유방암 조직의 테라헤르츠 이미지(상단)와 염색 이미지(하단)】
4-2. 국립대학법인 오사카대학(2)
(1) 공명 터널 다이오드(RTD)와 포토닉 결정의 융합에 의한 테라헤르츠 집적기반기술의 창성
(2) 미개한 전자파 테라헤르츠파의 검출 감도를 1만배로 향상
【그림5. RTD를 이용한 동기검파방식의 설명도】
【그림6. 동기검파(본 연구)와 직접검파(기존 방식)의 테라헤르츠파 검파 특성 비교】
【그림7. 무선통신 실험결과 (삽입도: 제작한 RTD 사진)】
(3) 세계최초로 풀 해상도 8K동영상을 비압축으로 무선전송 달성
4-3. 국립대학법인 교토대학
(1) 고온 초전도체 고유 조셉슨 접합의 협력적 양자터널현상
【그림8. Bi2212의 결정 구조】
(2) 초전도체를 이용한 테라헤르츠 광원
(3) 테라헤르츠 양자통신 디바이스 창성으로 이어지는 초전도체 테라헤르츠 광원의 동기현상을 처음으로 관측
【그림9. (a)기판 상에 제작한 2개의 초전도체 광원의 SEM상 (b)동기된 2개의 초전도체 광원의 모식도】
4-4. 국립대학법인 도호쿠대학
(1) 비선형 광학효과에 의한 테라헤르츠파 발생
【그림10. 모의 테라헤르츠파 발생장치 사진(왼쪽) 및 구성모식도(오른쪽)】
【그림11. 비선형 광학결정을 이용한 차주파 혼합 효과에 의한 테라헤르츠파 발생을 나타낸 모식도】
(2) 테라헤르츠파의 응용
①인프라 설비 비파괴검사
【그림12. 세라믹 스타일의 접착 불량상태를 검출한 사례】
② 인체의 비침습적 검사
③ 기타 애플리케이션
4-5. 국립대학법인 도쿠시마대학
【그림13. 광 주파수 빗(comb)과 THz 주파수 빗】
【그림14. THz 주파수 빗의 스펙트럼 취득】
【그림15. THz-DCS 실험 장치 모식도】
【그림16. 연기가 혼재한 가스의 동적 모니터링 결과. 테라헤르츠 스펙트럼의 시간적 변화(왼쪽) 및 커브피팅 결과(오른쪽)】
4-6. 국립대학법인 나고야공업대학
① 페이즈드 어레이
② 디지털 빔 형성(DBF)
③ 지향성 전환 멀티빔 안테나
④ 어레이에 의한 지향성 주사
⑤ 멀티빔 렌즈 안테나에 의한 지향성 주사
【그림17. 1차 방사기 동시급전 페이즈드 렌즈 안테나】
⑥빔 전환렌즈 안테나 크로스오버 수준저하 회피
【그림18. 1차 방사기 전환 페이즈드 렌즈 어레이 구성】
4-7. 국립대학법인 도카이국립대학기구 나고야대학
①테라헤르츠파 발생/검출
【그림19. (a)파라메트릭 테라헤르츠 발생기(TPG) (b)광주입형 TPG(is-TPG) (c)is-TPG의 원리를 이용한 테라헤르츠 검출】
② 다파장 테라헤르츠파 동시 발생/검출
【그림20. 다파장 동시 발생/검출 실험계 모식도】
③ 고속파장 전환에 의한 실시간 분광
【그림21. DMD를 이용한 ECLD를 도입한 고속파장 전환 is-TPG 실험계의 모식도】
4-8. 일본전신전화 주식회사(NTT)
(1) 테라헤르츠 센싱에 적용 가능한 500GHz대 20dB 이득 증폭기 IC를 구현
【그림22. 중화회로의 모식도】
【그림23. 시제한 증폭기 칩 외관 사진】
【그림24. 증폭기 IC의 회로도와 토너먼트 배열의 모습】
(2) 세계 최고속도, 800GHz를 넘는 스위칭 성능의 트랜지스터 개발
【그림25. 트랜지스터의 종류와 특징 및 지금까지의 동작속도의 한계】
【그림26. 이번에 개발한 트랜지스터 단면모식도(왼쪽) 기존기술(오른쪽)】
【그림27. 이번에 개발한 트랜지스터의 SEM상】
【그림28. 베이스 전극 면적의 대폭 절감을 실현한 개발기술】
【그림29. 노드 및 주파수로 본 성과의 평가】
①InP계 화합물 반도체 결정 성장 기술
【그림30. InP계열 재료 성장 기술의 고도화로 고속화를 실현】
②HBT제조기술
4-9. ROHM 주식회사
【그림31. 다른 방식과 비교한 RTD 주파수에 따른 출력 특성 ※주황색 주파수대는 테라헤르츠 갭(광원과 검출기 기술이 미개척 영역)을 표시】
【그림32. RTD칩의 치수와 실물사진(왼쪽) 및 전압전류특성(오른쪽)】
【그림33. RTD의 발진기 특성(왼쪽)과 검출기 특성(오른쪽)】
5. 테라헤르츠파의 기술 과제와 장래 전망
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