| Project/Area Number |
21H01384
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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 | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福田 浩一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00586282)
菅原 聡 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (40282842)
荒井 昌和 宮崎大学, 工学部, 准教授 (90522003)
後藤 高寛 東京工業大学, 工学院, 助教 (70827914)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
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| Keywords | ヘテロ構造 / トンネルFET / ラテラルHBT / 低消費電力 / ナノシート / 化合物半導体 / バイポーラトランジスタ / 横方向成長 / トンネルFE / 横方向結晶成長 |
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| Outline of Research at the Start |
横方向からの結晶成長によるヘテロ接合形成を可能にするために、基板上に形成した薄膜構造の側壁に，同じ基板を利用した横方向成長，または絶縁体を側壁に持つ選択横方向成長を利用して横方向のヘテロ接合を作り、化合物半導体電子デバイスに新たな自由度を導入することを目的として行う。さらに溝中形成時の組成変調について検討し微細空間のみに異なる組成の成長を行うことで狭バンドギャップ材料の形成を可能にする。
横方向ヘテロ接合の導入で作製が可能になる構造としてナノシートトンネルFETと狭バンドギャップラテラルHBTをデバイス・回路の理論的検討に基づき設計・作製して実験的に検証を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
Compound semiconductor tunnel FETs are expected to combine low power consumption with high drive capability, but it has been difficult to evaluate the channel alone in conventional vertical devices. In this study, we introduced a compound semiconductor hetero junction in the lateral direction, which enables evaluation of the channel alone and direct comparison between the fabricated tunnel FET and planar devices. We also explored lateral HBTs as a further possibility for lateral tunnel junctions.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
トンネルFETは、低電源電圧におけるオフ時の消費電力の少なさから期待されているが、シリコンではオン時の駆動能力も減ってしまう難点がある。化合物半導体のヘテロ接合をトンネル接合とすることでオン時の高駆動能力は期待できるが、化合物半導体のMOS構造は未成熟でゲートスタック構造の評価とトンネル接合の構造を分けて評価すべきである。本研究では、横方向化合物半導体ヘテロ接合を用いたトンネルFETの作製を行い、おなじチャネル構造を持つ一般的なプレーナー型素子との比較を可能にした。また、この構造はHBTなどの他のデバイスでも新たな可能性を見出せることからその探索も行った。
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