| Project/Area Number |
11212202
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
冷水 佐壽 (2001-2003) 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (50201728)
濱口 智尋 (1999-2000) 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40029004)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
蒲生 健次 大阪大学, 名誉教授 (70029445)
中島 尚男 兵庫大学, 経済情報学部, 教授 (20198071)
濱口 智尋 大阪大学, 名誉教授 (40029004)
家 泰弘 東京大学, 物性研究所, 教授 (30125984)
古屋 一仁 東京工業大学, 工学部, 教授 (40092572)
冷水 佐寿 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (50201728)
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| Project Period (FY) |
1999 – 2003
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2003)
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| Budget Amount *help |
¥47,900,000 (Direct Cost: ¥47,900,000)
Fiscal Year 2003: ¥9,700,000 (Direct Cost: ¥9,700,000)
Fiscal Year 2002: ¥9,700,000 (Direct Cost: ¥9,700,000)
Fiscal Year 2001: ¥10,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000)
Fiscal Year 2000: ¥9,200,000 (Direct Cost: ¥9,200,000)
Fiscal Year 1999: ¥9,300,000 (Direct Cost: ¥9,300,000)
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| Keywords | 量子細線 / 磁気トンネル法 / 単電子トランジスタ / 量子ドット / ホットエレクトロ / GaAs / AlAs超格子 / ストライプ層 / ホットエレクトロン / 選択ドーピング / 半導体超格子 / 多層量子ホール系 / カイラル表面伝導 / 複合フェルミオン / ホットエレクトロン波 / 共鳴トンネルダイオード / 空間変調磁場 / シリコンナノデバイス / 電子波干渉デバイス / 電子電子ウムクラップ散乱 / 巨大ステップ |
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| Research Abstract |
(221)A CaAs基板上の分子線エピタキシャル成長でInGaAs表面に形成される周期36nm、振幅1.8nmのコラゲーションを利用した世界で最も高均一の自己形成型InGaAs/GaAs量子細線層を40層積層した。12Kで880nmに観測されたホトルミネッセンス(PL)ピークの半値幅は7.2meVで、量子細線層一層のPL半値幅6.6meVに比較して殆ど増加せず、体積あたりの密度の高い量子細線が作製できることが明らかになった。(冷水)半導体量子ドットにおける電子輸送現象を自己無撞着に解く方法について研究を行った.量子ドット構造における電子の波動関数と電位分布を自己無撞着に解き.電子伝導が量子ドットの数や大きさに依存することを定量的に示した.(濱口)GaAs(100)基板上に成長したZnSe表面上に自己形成型CdSe量子ドットを分子線成長法で作製し、数十nmの空間分解能を持った近接場光学顕微鏡を用いて孤立したCdSe量子ドットからのイメージ、および、2次元島を反映するイメージを得た。(中島)集束MnイオンビームプロセスによりGaAs基板にMnを局所注入した領域の磁性をより明確にするため、磁気力顕微鏡による測定を行なった結果、Mn注入領域に強磁性層の存在を示唆する像が観測され、本プロセスが局所強磁性層の形成に有効であることを示した。(蒲生)固体中のホットエレクトロンに対して二重スリット干渉観測を達成した。50meV以上熱平衡から外れて一方向に高速走行する電子に対するものであること、25nm間隔という極めて狭い間隔の二重スリットによること、の二点で従来にない達成である。これによりフーリエ変換演算のような波動性に基づく機能を用いるデバイス創成へ道を拓いた。バリスティック走行を最大限利用するホットエレクトロントランジスタの動作を達成した。さらに、コレクタベース間容量を最小化できる埋込金属コレクタHBTを作製し動作を得た。(古屋)ABリングに量子ドットを埋め込んだ系におけるFano効果を詳細に調べ,量子ドットを通過する電子の位相コヒーレンスの様子を明らかにした.2次元電子系のアンチドット格子におけるAB振動およびAAS振動の温度依存性を調べそれぞれのデコヒーレンス機構を議論した.空間変化磁場下の量子細線においてスネーク軌道に起因する非対称伝導を観測し,電子電子散乱と境界散乱の複合効果として解釈した.(家)VLSI互換プロセスを用いたシリコンドット形成法を改良し,直径約2nmのシリコン量子ドットをチャネル中に有する単正孔トランジスタの作製に成功した.このトランジスタは,室温において山谷比40という巨大なクーロンブロッケード振動を示す.また,共鳴トンネルによる巨大な負性微分コンダクタンス(山谷比11.8)も示す.(平本)磁場によるミニバンド伝導消失に関して最近ノッティンガム大学のEaves教授のグループらにより系統的な測定が行わた.そこで,本年度は,非平衡グリーン関数法を用いて,測定結果との比較検討を行い,良い一致を得た.また,シュタルク・サイクロトロン共鳴と共鳴光学フォノン散乱とが超格子の電気伝導特性に与える影響について,実験的・理論的に調べた.(森)
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