III-As/Sbナノワイヤヘテロ構造選択成長と立体集積回路応用に関する研究
| Project/Area Number |
20J20578
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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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 |
蒲生 浩憲 北海道大学, 情報科学院, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | ナノワイヤ / 結晶成長 / MOVPE / ナノ材料 / 半導体デバイス / ナノワイヤFET |
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| Outline of Research at the Start |
CMOS回路で、高性能化と電流密度の整合を図るために、高い電子移動度と正孔移動度を有するIII-As/Sbチャネル材料をMOVPE法により混載集積する。また、ナノワイヤヘテロ構造を選択エッチングすることで、n型III-Asナノワイヤとp型III-Sbナノチューブサラウンディングゲートトランジスタを同時作製し、課題であるトランジスタ性能の整合を特異な構造により図り、三次元立体回路の実現を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、半導体選択成長技術を用いてIn(Ga)As/GaSbコアシェルナノワイヤをSOI(111)細線構造上に選択成長する技術を確立する。このナノワイヤをチャネルとして用いることで、低消費電力化と高性能化を両立できる立体集積回路の基盤技術を確立する。In(Ga)As/GaSbコアシェルナノワイヤを用いることで、高い移動度を有するIn(Ga)Asナノワイヤ(コア)をn型チャネル、GaSbシェルをp型チャネルとして用いることができる。これにより、III-V集積回路の課題であるn型、p型チャネルの一括集積の課題を解決できる。また、単一のナノワイヤチャネルでn型、p型動作が可能で、柔軟な回路設計が期待できる。さらに、この縦型ナノワイヤFET構造からなる立体集積回路を作製し、回路動作を評価することで、超低消費電力・超高性能立体集積回路の実現を目指す。
研究期間を3年に設定し、(i) 結晶成長【In(Ga)As/GaSbコアシェルナノワイヤ集積とSOI細線上のナノワイヤ集積技術】、(ii) デバイス作製【InAsナノワイヤ縦型トランジスタとGaSb縦型トランジスタ作製】、(iii) 回路実証【インバータ回路・リング発振回路による評価】の3課題について取り組む。
R4年度では、主に下記の研究事項について実施した。
・InGaAs/GaSbコアシェルナノワイヤを用いたn型、p型トランジスタの高性能化
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(10 results)
