對于人類而言,電磁波是一座“寶藏”,目前已經實現了多項通過利用不同帶寬的電磁波來改變時代的技術和服務。比如,頻率為數百kHz的電波被應用于AM調頻廣播,數十MHz的電波被應用于FM調頻廣播,數百MHz的電波被應用于電視和手機,數GHz的電波被應用于無線LAN等,數十GHz的電波被應用于衛星廣播電視等。而頻率為數十THz以上的紅外線和可見光被應用于光纖通信和照明,電磁波在人們的生活中不可或缺。另外,短波長X線在醫療等領域發揮著重要作用。
在這種形勢下,未開拓的帶寬是頻率為100GHz~10THz、波長為30μm~3mm的電磁波“太赫茲波”。就太赫茲波而言,技術上很難制造出可在室溫下工作的高輸出功率小型元件。
在這個“人跡未至的領域”,有一個研究小組全球首次使用小型半導體元件登上了無線通信的“頂峰”。這就是羅姆和大阪大學研究生院基礎工學研究系教授永妻忠夫組成的研究小組。該小組2011年11月宣布,采用將300GHz頻帶電磁波作為載波的無線通信技術,實現了1.5Gbit/秒的數據傳輸速度。可同時將共振隧道二極管(RTD:resonant tunneling diode)作為振蕩元件和檢測元件使用,而且是在室溫下實現的。
目前,業界已針對275GHz以下的電磁波劃分了電波使用范圍。尚未明確規定300GHz頻帶的使用范圍,因此確保大帶寬的可能性很高,可采用耗電量較小的單純調制方式實現高速數據傳輸。但是,該頻帶的傳統收發裝置尺寸非常大,而且價格昂貴。大多需要極低溫等特殊環境。要在消費產品領域實現實用化,必須有小型、簡便且能夠在室溫下工作的振蕩元件。