| 氏名 |
須原 理彦（スハラ ミチヒコ / SUHARA Michihiko）
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| 職位 | 教授 |
| 所属 | 電気電子工学科 電子情報システム工学科 電子情報システム工学域 |
| 年報 |
研究紹介
超広帯域無線通信システムの開発を目指したテラヘルツ帯モノリシック機能集積デバイスや化合物半導体量子効果デバイスの研究
| 専門・研究分野 | 量子電子工学 |
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| 最終学歴・学位 | 博士（工学） |
| 研究テーマ | 量子効果デバイスの設計・作製・評価を化合物半導体接合構造を用いて実現するという実験的研究と、量子効果物理を量子統計力学を基礎として解析する理論的研究を両輪として研究教育しています。厚さナノメートル級の化合物半導体薄膜のヘテロ（異種）接合構造に電圧を印加して生じる電子波のトンネル効果を用いた三重障壁共鳴トンネルダイオードやバックワードダイオードを学外機関との共同研究で試作しています。サイズ数100マイクロメートルのアンテナとトンネルダイオードとの集積デバイスにより5Gを超えた次世代の無線通信の周波数帯域であるテラヘルツ帯で動作するトンネルデバイスに重要な要素となる物理機構や構造設計指針などシステムを志向しながら研究を行っています。更には光信号をテラヘルツ信号に変換するための独自提案であるフォトダイオード・トンネルダイオード・アンテナの集積構造デバイスについても研究をはじめています。 |
| 研究キーワード | 量子効果デバイス，化合物半導体ヘテロ構造，三重障壁共鳴トンネルダイオード，半導体中の非平衡電子の量子輸送理論，モノリシック集積自己補対アンテ，テラヘルツ波の発振と検波，ゼロバイアスレクテナ，デバイスの設計・試作・実測・理論解析 |
| 研究業績・著書・論文、その他それに準じる業績 | 主たる研究業績抜粋 Kazuki Sudo, Hijiri Shimokawatoko, Kik Alfred, Kiyoto Asakawa, Michihiko Suhara, "A novel method for well-defined estimation of detection sensitivity for a monolithic rectenna operating in terahertz range", 2025 Asia-Pacific Workshop on Advanced Semiconductor Devices (AWAD 2025), O-9, 2025年7月 Jun Iwai, Kazuki Sudo, Kiyoto Asakawa, Kouichi Akahane, Issei Watanabe, Michihiko Suhara,"Investigation of homogeneous and inhomogeneous resonant energy level broadenings in InGaAs/InAlAs triple-barrier resonant tunneling diodes toward zero bias detection of terahertz wave", 2025 Asia-Pacific Workshop on Advanced Semiconductor Devices (AWAD 2025), O-10, 2025年7月 Takuma Kawakami, Kiyoto Asakawa, Kazuki Sudo, Kik Alfred, Michihiko Suhara, "Study of Conversion Characteristics for Comb-type Linear-to-circular Polarization Converter Fabricated with Vat Photopolymerization 3D Printing" PIERS 2025年11月 [招待講演] 須原理彦, "テラヘルツ帯検波のためのInP系化合物半導体トンネルダイオード集積ゼロバイアスレクテナ", ED2025-61,vol.125, no.292, pp.34-37, 2025, 2025年12月 羽鳥雅人,須藤和暉，岩井潤，後藤玲亮，前川海斗，キック アルフレード，浅川澄人，須原理彦,渡邊一世, 赤羽浩一, "テラヘルツ送受信へ向けたInP系三重障壁共鳴トンネルダイオードの評価と理論解析", 先端ICTデバイスラボ コラボレーションミーティング2026, 2026年1月 須藤和暉,寺野大希,岩井潤,キック アルフレード,須原理彦,浅川澄人,渡邊一世,赤羽浩一,"テラヘルツ帯ゼロバイアス検波のための三重障壁共鳴トンネルダイオードのJ-V曲率係数解析とチップ化を想定した集積レクテナの電磁界解析", 16a-PB4-9,第73回応用物理学会春季学術講演会, 2026年3月 須原理彦,羽鳥雅人,前川海斗,須藤和暉,岩井潤,後藤玲亮,キック アルフレード,浅川澄人,渡邊一世,町田龍人,赤羽浩一,"共鳴トンネルダイオードの110GHzまでのSパラメータ測定とアドミタンス スペクトロスコピー", 16a-PB4-10, 第73回応用物理学会春季学術講演会, 2026年3月 Michihiko Suhara,Kiyoto Asakawa,Kouichi Akahane,Issei Watanabe, "Novel Admittance Spectroscopy for Evaluating Transport Parameters in Resonant Tunneling Diodes",Compound Semiconductor Week (CSW) 2024 @Lund University, Sweden, 2024年6月 Masato Hatori,Michihiko Suhara,Kiyoto Asakawa,Issei Watanabe,Kouichi Akahane,"Experimental evaluation of bias-dependent 230-270 GHz oscillation and gain performance in InGaAs/InAlAs triple-barrier resonant tunneling diodes integrated with bowtie antennas", 4-3, 15th Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics, 2024 @Sendai, Miyagi 2024年8月 Naoto Sato,Kiyoto Asakawa,Michihiko Suhara, "A novel method of time domain analysis combining theoretical model of I-V characteristics and quantum transport modelfor InGaAs/InAlAs triple barrier resonant tunneling diodes", 4-5,15th Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics, 2024 @Sendai, Miyagi 2024年8月 Hijiri Shimokawatoko,Michihiko Suhara,Shonosuke Hirokawa, Kiyoto Asakawa, "Measurements and analysis of zero bias detection rectennas for 300 GHz band by using GaAsSb/ InGaAs backward diodes with integrated bow-tie or log-spiral antennas" 4-6, 15th Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics, 2024 @Sendai, Miyagi 2024年8月 下川床 聖,須原 理彦,浅川澄人, "GaAsSb/InGaAsバックワードダイオードを用いた自己補対型レクテナの300GHz帯ゼロバイアス検波出力の偏波選択性評価"，16a-P05-13, 第72回応用物理学会春季学術講演会, 2025年3月 K.Usui,M.Suhara, K.Asakawa,K.Kaawguchi, T.Takahashi, M.Sato, N.Okamaoto,"Rectifying antennas monolithically integrated with GaAsSb/InGaAs backward diodes toward zerobias detection in 300GHz band", 2022 Asia^Pasific workshop on fundamentals and applications of advanced semiconductor devices, B2-4, (2022) 7月 K.Usui,M.Suhara, K.Asakawa,K.Kaawguchi, T.Takahashi, M.Sato, N.Okamaoto, "Characterization of zero bias detection of monolithic intedrated rectennas for 300GHz band by using GaAsSb/InGaAs backward diodes", 14th Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics, 5-6(2022)8月 H.Ito, K.Asakawa, T.Makino, J.Wakayama, T.Fujita, Y.Itatsu, M.Suhara, I.Watanabe, K.Akahane,"A progress report to clarify ultimate functionality of InGaAs/InAlAs triple-barrier resonant tunneling diode towards application for terahertz wireless communication", 14th Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics, 5-7(2022)8月 （学生発表奨励賞受賞）牧野赳士, 須原理彦, 浅川澄人, 渡邊一世, 赤羽浩一, "量子輸送パラメータの抽出に向けた三重障壁共鳴トンネルダイオードのアドミタンススペクトロスコピー", 信学技報IEICE Technical Report ED2022-75, MWPTHZ2022-46 pp.19-22 (2022-12) （招待講演）須原理彦，臼居克紘，浅川澄人，河口研一，高橋剛，佐藤優，岡本直哉，"GaAsSb/InGaAsバックワードダイオードを集積した300GHz帯ゼロバイアス検波レクテナ", 信学技報IEICE Technical Report ED2022-74, MWPTHZ2022-45 pp.15-18 (2022-12) （依頼講演）牧野赳士, 須原理彦, 浅川澄人, 渡邊一世, 赤羽浩一, "三重障壁共鳴トンネルダイオードのテラヘルツ帯動作モデル構築に向けたアドミタンススペクトロスコピー", 電子情報通信学会 2023年総合大会, エレクトロニクスソサエティ，C-10 電子デバイス, C-10-4, 2023年3月10日発表 （招待講演）須原理彦，臼居克紘，浅川澄人，河口研一，高橋剛，佐藤優，岡本直哉，"GaAsSb/InGaAsバックワードダイオードを用いた300GHz帯ゼロバイアス検波レクテナ",電子情報通信学会 2023年総合大会, エレクトロニクスソサエティ，BCI-1-7, Beyond5G/6Gに向けたミリ波・テラヘルツ波無線技術の研究開発最前線（シンポジウム） 2023年3月10日発表 K.Aikawa, M.Suhara, T.Kimura, J.Wakayama, T.Makino, K.Usui, K.Asakawa, K.Akahane, I.Watanabe,"Admittance spectroscopy up to 67 GHz in InGaAs/InAlAs triple-barrier resonant tunneling diodes, " IEICE Trans. Electron. Vol.E105-C, No.10, pp.622-626 (2022) 8月 須原理彦（分担執筆）「オンサイトエネルギー -エネルギーハーベスティングの要素技術と新展開」，第18章 微小バックワードダイオードを用いた環境発電デバイスの研究開発，シーエムシー出版 2022年4月 K.Aikawa, M.Suhara, T.Kimura, J.Wakayama, T.Makino, K.Usui, K.Asakawa, K.Akahane, I.Watanabe, "Method for Extracting Quantum Transport Parameters from Measured S-parameters in Triple-Barrier Resonant Tunneling Diodes", 2021 Asia-Psific Workshop on Fundamentals and Applications of Advanced Smiconductor Devoces, B5-2, Aug 2021 相河光太郎，須原理彦，木村拓海，牧野赳士，臼居克紘，浅川澄人，赤羽浩一，渡邊一世, "InGaAs/InAlAs三重障壁共鳴トンネルダイオードのバイアス依存するSパラメータの評価とモデリング", 電子情報通信学会 2021年 ソサエティ大会， C10-6 木村拓海，須原理彦，臼居克紘，若山潤輝，浅川澄人，河口研一，高橋剛，佐藤優，岡本直哉，"ボウタイアンテナとバックワードダイオードを集積した300GHz帯レクテナの作製・評価とモデリング", 電子情報通信学会，電子デバイス研究会，ED2021-50 (2021-12) p.10-p.15, 2021年12月 Tsuyoshi Takahashi, Kenichi Kawaguchi, Masaru Sato, Michihiko Suhara, Naoya Okamoto, "Highly Sensitive p-GaAsSb/n-InAs Nanowire Backward Diodes with 2.2 MV/W for Low Power Microwave Harvesting", H-10-02, International Conference on Solid State Devices and Materials 2020年9月 （依頼講演）須原理彦, "トンネルダイオードによるサブテラヘルツレクテナ", FR2A, Microwave Workshops ＆ Exhibition MWE 2020, 2020年11月 Tsuyoshi Takahashi, Kenichi Kawaguchi, Masaru Sato, Michihiko Suhara, Naoya Okamoto, "III–V nanowire backward diodes with high sensitivity above 1 MV W−1 for low-power microwave energy harvesting",Japanese Journal of Applied Physics 60, SBBH14 (2021) M. Nakanishi, M. Suhara, K. Asakawa, “Analysis of Modulated Terahertz Wave Radiation Characteristics in a Monolithic Integrated Structure Consisting of a Resonant Tunneling Diodes, a Photodiodes and a Self-Complementary Bow-Tie Antenna”, IEICE Trans. Electron. Vol.E102-C, No.6, pp.466-470 (2019) Shinpei YAMASHITA, Michihiko SUHARA, Kenichi KAWAGUCHI, Tsuyoshi TAKAHASHI, Masaru SATO, Naoya OKAMOTO, Kiyoto ASAKAWA, "Characterization and modeling of a GaAsSb/InGaAs backward diode on the basis of S-parameter measurement up to 67 GHz", IEICE Vol.E102-C,No.6,pp.462-465,Jun. 2019 https://doi.org/10.1587/transele.2018FUS0006 Tsuyoshi Takahashi, Kenichi Kawaguchi, Masaru Sato, Naoya Okamoto, and Michihiko Suhara, "Type-II p-GaAsSb/n-InAs multi-nanowire backward diodes for rectification of lowpower RF signals under a zero-bias condition", Applied Physics Express 12, 106502 (2019). K.Aikawa, M.Suhara, K.Asakawa, K.Arzi, N.Weimann, W.Prost, “Characterization of the Effective Tunneling Time and Phase Relaxation Time in Triple-Barrier Resonant Tunneling Diodes,” 2019 Compound Semiconductor Week (CSW), May 2019. M.Suhara, M.Nakanishi, S.Kitakado, K.Asakawa, M.Sato, T.Takahashi, K.Kawaguchi, N.Okamoto, Experimental Observation of Rectification Around 280 GHz Wave in the GaAsSb/InGaAs Backward Diode Rectenna Monolithically Integrated with a Bow-Tie Antenna, 2019 Compound Semiconductor Week (CSW), May 2019. M. Sato, K. Kawaguchi, T. Takahashi, N. Okamoto, T. Kurosawa, X. Liu, S. Yamashita, and M. Suhara，Log-spiral Antenna Integrated with GaAsSb-base Backward Diodes for Microwave Energy Harvesting, The 2019 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Boston, USA 2019/6/6 Tsuyoshi Takahashi, Kenichi Kawaguchi, Masaru Sato, Michihiko Suhara, Naoya Okamoto Realization of Large Breakdown Voltage of GaAsSb-based Backward Diodes using Carrier Depletion Effect Originating from Nanowires 2019 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2019) Nagoya University, Nagoya, Japan 2019/9/5 X.Liu, T.Kurosawa, S.Yamashita, M.Suhara, K.Asakawa, K.Kawaguchi, T.Takahashi, M.Sato, N.Okamoto, Design and Characterization of GaAsSb/InGaAs Backward Diode and Log-spiral Antenna for Zero Bias Detection and Rectification in 2.4 GHz Band 2019 Asia-Pacific Workshop on Fundamentals and Applications of Advanced Semiconductor Devices (AWAD 2019) HANWHA Resorts, Busan, Korea 2019/7/2 Kotaro Aikawa, Michihiko Suhara, Kiyoto Asakawa, Khaled Arzi, Nils Weimann, Werner Prost, Modeling and Scenario for Evaluating Time Constants of Quantum Transport in Triple-Barrier Resonant Tunneling Diodes, 2019 Asia-Pacific Workshop on Fundamentals and Applications of Advanced Semiconductor Devices (AWAD 2019) HANWHA Resorts, Busan, Korea 2019/7/2 K.Aikawa, M.Nakanishi, S.Kitakado, M.Suhara, K.Asakawa, Khaled Arzi, Nils Weimann, Werner Prost, “Theoretical studies on triple-barrier resonant tunneling diodes and integrated structures towards a realization of terahertz wireless communication as terminal devices of RoF systems,” 10-7, 2019 Compound Semiconductor Week (TWHM), May 2019. X.Liu, T.Kurosawa, S.Yamashita, M.Suhara, K.Asakawa, K.Kawaguchi, T.Takahashi, M.Sato, N.Okamoto, Fabrication and characterization of rectenna integrated with a GaAsSb/ InGaAs backward diode and a log-spiral antenna for zero bias detection 13th Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics (TWHM 2019) Toyama, Japan 2019/8/27 K. Kawaguchi, M. Sato, X. Liu, T. Takahashi, S. Yamashita, M. Suhara, N. Okamoto Microwave energy harvesting using III-V nanowire backward diodes Nanowire Week 2019 Pisa, Italy 2019/9/26 Tsuyoshi Takahashi, Kenichi Kawaguchi, Masaru Sato, Michihiko Suhara, Naoya Okamoto Highly Sensitive p-GaAsSb/n-InAs Nanowire Backward Diodes for Low-power Microwaves 49th European Solid-State Device Research Conference (ESSDERC2019) AGH University of Science and Technology, Poland 2019/9/26 須原理彦， 化合物半導体トンネルダイオードの特性評価と解析を目指した被試験素子のモデル化，電子情報通信学会 電子デバイス研究会 2019/8/6 山下 晋平，須原理彦， "GaAsSb系バックワードダイオードのモデリングとレクテナによるマイクロ波帯ゼロバイアス検波特性解析", 第41回 光通信研究会, 富士Calm人材開発センター富士研究所, 2018/8/29 山下晋平、劉 欣宇、須原理彦、浅川澄人、河口研一、高橋 剛、佐藤 優、岡本直哉 環境電波発電を目指したGaAsSb/InGaAsバックワードダイオード集積レクテナの評価と理論モデル構築 2019年電子情報通信学会ソサイエティ大会 大阪大学 豊中キャンパス 2019/9/1 国内 山下晋平、劉 欣宇、須原理彦、浅川澄人、河口研一、高橋 剛、佐藤 優、岡本直哉 GaAsSb/InAsナノワイヤーバックワードダイオード集積レクテナのマイクロ波帯ゼロバイアス検波特性の評価 2019年電子情報通信学会ソサイエティ大会 大阪大学 豊中キャンパス 2019/9/1 国内 高橋 剛，河口研一，佐藤 優，須原理彦，岡本直哉，低電力マイクロ波発電用の高感度p-GaAsSb/n-InAs ナノワイヤバックワードダイオード，C-10-4，2020年電子情報通信学会総合大会 広島大学 東広島キャンパス 2020/3/18 須原 理彦,中西真崇, 北角真太朗，若山潤輝，木村 拓海，浅川 澄人，佐藤 優，高橋 剛，河口 研一，岡本 直哉，バックワードダイオードレクテナによる 300GHz 帯 ゼロバイアス検波特性の評価とモデル化 2020年第67回応用物理学会春季学術講演会 上智大学 2020/3/13 木村 拓海,劉 欣宇,山下 晋平, 須原 理彦,浅川 澄人, 高橋 剛,佐藤 優,河口 研一,岡本 直哉 300GHz帯ゼロバイアス検波レクテナ用バックワードダイオードと集積するログスパイラルアンテナのスケーリング則による形状設計 2020年第67回応用物理学会春季学術講演会 上智大学 2020/3/13 劉 欣宇,山下 晋平, 木村 拓海,須原 理彦,浅川 澄人, 河口 研一,高橋 剛,佐藤 優,岡本 直哉 環境電波発電のためのバックワードダイオードと ログスパイラルアンテナを用いたレクテナの評価と理論予測 2020年第67回応用物理学会春季学術講演会 上智大学 2020/3/14 |
| 受 賞 | ― |
| 主な学会活動 | 応用物理学会，電子情報通信学会 電子情報通信学会電子デバイス研究専門委員会 委員長 2018-2019 応用物理学会 応用電子物性分科会 幹事長 国際会議：15th Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics (TWHM2024)Aug.26-29,2024 の Workshop co-chair 総務省「電波資源拡大のための研究開発」内「100GHz以上の高周波数帯通信デバイスに関する研究開発」運営委員会委員(2021-2022) Asia-Pacific Workshop on Fundamentals and Applications of Advanced Semiconductor DevicesおよびTopical Workshop on Heterostructure Microelectronic Co-chair 2019 |
| 社会等との関わり | 国立研究開発法人 情報通信研究機構との共同研究変更契約締結: R8.3.31まで 都立高専連携事業 （都立高専 浅川澄人准教授との共同研究）2021 文科省主催サイエンスインカレ審査委員 Partner Organizations EU “Doctoral Training Network in Terahertz Technologies for Imaging, Radar and Communication Applications (TERAapps)”funded by the European Commission 産学共同研究「超高感度受信素子に関する研究」富士通研究所 JST戦略的研究創造推進事業 CREST研究領域「微小エネルギーを利用した革新的な環境発電技術の創出」,研究課題名「ナノワイヤ半導体を用いた環境電波発電デバイスの研究開発」 化学工業日報 富士通・首都大 微弱な電波も電力変換 整流素子を超高感度化 2019/4/1 EEtimes Japan 富士通・首都大 マイクロ波を電力に変換する高感度ダイオード 2019/9/26 電波新聞掲載 富士通・首都大 微弱なマイクロ波を電力に変換 高感度のナノワイヤバックワードダイオード 2019/9/27 日経産業新聞掲載 富士通・首都大 微弱電波を電力に変える素子 2019/10/17 日経産業新聞掲載 飛び交う微弱電波で発電 膨大なIoT機器に供給 富士通・首都大 2020/2/14 国際/国内 プレスリリース、富士通・首都大 マイクロ波を電力に変換する高感度ダイオードを開発〜電源いらずのセンサーネットワーク実現へ〜2019/9/24 雑誌掲載：子供の科学に記事掲載，周囲を飛び交っている微弱な電波で発電，富士通・首都大，p.8, b2019年12月号 TBSテレビ出演「未来の起源」 出演 指導学生 (当時M2) 山下晋平，他，2019/12/22放映 他 |
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| 研究室 | 日野キャンパス6号館4-419号室 |
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