| Project/Area Number |
19H02184
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池辺 将之 北海道大学, 量子集積エレクトロニクス研究センター, 教授 (20374613)
本久 順一 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (60212263)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2019: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000)
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| Keywords | ナノワイヤ / トランジスタ / トンネルFET / FET / III-V / 電気・電子材料 / 半導体デバイス / 結晶成長 / 省エネルギー / ナノ材料 / 薄膜・量子構造 / ナノワイヤ材料 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、ナノワイヤ結晶成長で形成されるSi/III-V異種接合を応用することで、低消費電力性能と高性能化を両立した縦型トンネルFETからなる立体集積回路の基盤技術を確立する。具体的には、高品質ナノワイヤチャネルとSi/III-V異種接合を形成することで、Siグリッド細線上に、極低電圧でスイッチングする縦型トンネルFETアレイを集積し結晶成長技術で高性能化を図る。さらに、配線配置の組み合わせで相補型スイッチング動作を実証し、縦型ナノワイヤTFETからなる立体集積回路の基本構成を作製し、回路動作を実証することで、超低消費電力・高効率次世代集積回路の基礎を築く。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this research, we developed and explored heterogeneous integration of III-V nanowires heterogeneous for high-speed, low-power, and high-efficiency three-dimensional (3D) circuits application. a nanowire 3D-architecture revolutionized the existing planar integration paradigm, and created a new trend in next-generation electronics. We have created an ultra-efficient tunnel transistors driven by nanowatts based on a new Si/III-V nanowire junction and tunneling transport mechanism. These results would provided new design guidelines for three-dimensional circuit structures based on nanowire TFETs.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究成果によって、超低消費電力で動作するスイッチ素子の作製と集積技術が確立された。爆発的な情報端末・車載エレクトロニクスの普及，人口増加でエネルギー消費量は今後，指数関数的に増加することが予想される次世代エレクトロニクスにおいて、抜本的な省エネルギー化を新しいスイッチ素子、集積方法で実現できるようになる。
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