| 研究課題/領域番号 |
17K14656
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
服部 吉晃 神戸大学, 工学研究科, 助教 (90736654)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | h-BN / F-N tunneling / Fermi level pinning / barrier height / トンネル電流 / バンドアライメント / バリアハイト / ナノ材料 / 電子・電気材料 |
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| 研究成果の概要 |
高い電子移動度を持つグラフェン電界効果トランジスタは、六方晶窒化ホウ素(h-BN)の上に設置することにより、さらに性能が向上することが分かっている。しかし、h-BNをゲート絶縁膜として利用する場合、誘電率が低い問題がある。この問題はh-BNを薄くして、高い誘電率を持つ材料に積層させることで解決できるが、h-BNを薄くした際に流れるリーク電流の調査が必要である。本研究ではそのリーク電流がホール電流であることを明らかにし、それを電極の材料により抑制できることを実験的に確かめた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
h-BNは実用化されているシリコン熱酸化膜（SiO2）に匹敵する絶縁破壊強さや信頼性を有する点から、電子材料としての物性はSiO2に類似点が多いと考えられるが、実際には、SiO2とはバンドアライメントが異なっていて、F-Nトンネル電流に関しては一般的な酸化物絶縁体とは異なり、ホール電流であることを明らかにした。つまり、絶縁破壊において、SiO2は電子電流により破壊され、h-BNはホール電流により破壊される。一方で、通常の酸化物ではフェルミ準位ピンニング起こりにくく、トンネル絶縁膜としても利用されているが、本研究では実験的にh-BNにおいて、ピンニングが確認された。
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