日大学利用小型半导体元件实现太赫兹波无线数据传输的技术

对于人类而言，电磁波是一座“宝藏”，目前已经实现了多项通过利用不同带宽的电磁波来改变时代的技术和服务。比如，频率为数百kHz的电波被应用于AM调频广播，数十MHz的电波被应用于FM调频广播，数百MHz的电波被应用于电视和手机，数GHz的电波被应用于无线LAN等，数十GHz的电波被应用于卫星广播电视等。而频率为数十THz以上的红外线和可见光被应用于光纤通信和照明，电磁波在人们的生活中不可或缺。另外，短波长X线在医疗等领域发挥着重要作用。

在这种形势下，未开拓的带宽是频率为100GHz～10THz、波长为30μm～3mm的电磁波“太赫兹波”。就太赫兹波而言，技术上很难制造出可在室温下工作的高输出功率小型元件。

在这个“人迹未至的领域”，有一个研究小组全球首次使用小型半导体元件登上了无线通信的“顶峰”。这就是罗姆和大阪大学研究生院基础工学研究系教授永妻忠夫组成的研究小组。该小组2011年11月宣布，采用将300GHz频带电磁波作为载波的无线通信技术，实现了1.5Gbit/秒的数据传输速度。可同时将共振隧道二极管（RTD：resonant tunneling diode）作为振荡元件和检测元件使用，而且是在室温下实现的。

目前，业界已针对275GHz以下的电磁波划分了电波使用范围。尚未明确规定300GHz频带的使用范围，因此确保大带宽的可能性很高，可采用耗电量较小的单纯调制方式实现高速数据传输。但是，该频带的传统收发装置尺寸非常大，而且价格昂贵。大多需要极低温等特殊环境。要在消费产品领域实现实用化，必须有小型、简便且能够在室温下工作的振荡元件。