A study on semimetal thin film channel field-effect transistors
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20K14784
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2021: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
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| Keywords | 電界効果トランジスタ / 磁気輸送 / 量子サイズ効果 / 薄膜トランジスタ / スピン電界効果トランジスタ / 半金属材料 / スピン偏極度制御 |
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| Outline of Research at the Start |
次世代の論理演算回路・素子へと指向した電荷-スピン偏極制御型の両極応答スピン電界効果トランジスタ(FET)の基礎研究を行う。電子と正孔の濃度が同程度である半金属(Semimetal)をチャネル材料とすることで両極のゲート電圧へ応答可能なFET(Ambipolar FET)の輸送特性におけるメインキャリア制御の自由度をスピントランジスタへと導入する。ゲート電圧への応答によるチャネル中のメインキャリアとスピン偏極度の同時制御を試みる新型スピンFETの研究である。
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| Outline of Final Research Achievements |
This study focused field-effect transistors with nanometer-sized Yb, Bi, Pt thin film channel. Yb, Bi, Pt thin film channel were prepared by a molecular-beam apparatus. Experimental results revealed signals indicating field-effect in thin films in a range from 1 nm to 6 nm thickness. These results indicated that several nanometer thick films i.e., less than 10 nm thickness might be useful for observing field-effect in Yb, Bi, Pt channel thin film transistors.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
FET素子は多くの電子機器に用いられる論理演算回路の構成素子であり、現代の情報化社会を支える基盤技術の一つとなっている。本研究におけるYb、Bi、Pt薄膜をチャネルとする薄膜トランジスタ(TFT)素子の電界効果応答と磁気輸送の研究成果は、電子と正孔のキャリア濃度が漸近する材料をチャネルとし膜厚がナノメートルスケールの薄膜における量子サイズ効果を活用する新たなFET素子やスピントランジスタの基礎研究へ活かすことができ、次世代の論理演算回路に向けた研究開発への展開が期待される。
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Report
(4 results)
Research Products
(5 results)
