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少数電荷分布イメージングの開発

Research Project

Project/Area Number 22654036
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Condensed matter physics I
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

河野 行雄  独立行政法人理化学研究所, 石橋極微デバイス工学研究室, 専任研究員 (90334250)

Project Period (FY) 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2010: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Keywords電荷分布イメージング / 単電子トランジスタ / 量子ポイントコンタクト
Research Abstract

半導体微細化による電子デバイス性能向上の限界が近づいている現在、新しい材料によるデバイス開発が要求されている。ところが、これらのデバイスでは電極との接合や欠陥の影響がマクロな電気特性に影響を与える課題が指摘されているものの、そこでの電荷分布を高感度・高空間分解能で評価する装置がないという問題に直面している。本研究の目的は、単電子トランジスタや量子ポイントコンタクト素子が潜在的に持つ超高感度性と原子間力顕微鏡カンチレバーの高空間分解能を同時に利用した、新しい電荷分布イメージング用センサを開発することである。この開発は、現在まだ研究段階に止まっている有機半導体、カーボンナノチューブ、グラフェンなど新規材料による電子デバイス実用化の実現に向けた強力な計測装置になると期待できる。本年度は、金属コートカンチレバーと単電子トランジスタのゲート電極を結合させたシステムを開発した。被測定試料に交流電流を流した状態で、単電子トランジスタのソースードレイン電流を測定したところ、試料の電流に同期した周波数で、応答電流が観測された。これは、カンチレバー真下における試料の電荷状態を単電子トランジスタで読み取っていることを意味する。さらに、試料にわずかな直流電流を流した状態で同様の測定を行ったところ、単電子トランジスタからスパイク状のスイッチング電流が観測された。これは、試料中の少数個の電荷を検出していることを示している。

Report

(1 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Scanning Electrometer : Mapping of Electric Potential and Its Fluctuation (Selected for SPOTLIGHTS : Editors' Choice)2010

    • Author(s)
      Y.Kawano
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 49

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Scanning nanoelectrometer based on a two-dimensional electron gas transistor with a probe-integrated gate electrode2010

    • Author(s)
      Y.Kawano
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 96

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] グラフェンにおけるポテンシャル分布イメージング2010

    • Author(s)
      河野行雄
    • Organizer
      日本物理学会平成22年度秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学、堺市
    • Year and Date
      2010-09-24
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Spatial Mapping of Potential Fluctuation in GaAs/AlGaAs and Graphene by a Scanning Nanoelectrometer2010

    • Author(s)
      Y.Kawano
    • Organizer
      19th International Conference on the Application of High Magnetic Fields in Semiconductor Physics and Nanotechnology
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2010-08-02
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

URL: 

Published: 2010-08-23   Modified: 2020-05-15  

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