Modulation of electronic and thermal properties of silicon nanosheet devices by nanopore doping

Research Project

Project/Area Number	25K07857
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
Research Institution	National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Principal Investigator	森田行則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, 上級主任研究員 (60358190)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2028-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2027: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2026: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords	シリコンナノシート / ヘリウムイオン顕微鏡 / ナノポア
Outline of Research at the Start	本研究では、3nm以下から単層の薄さの「シリコン極限ナノシート」を形成し、「ヘリウムイオン顕微鏡技術」を用いた超精密イオン照射により、従来型リソグラフィでは困難な、10nmピッチで位置、形状等を制御したナノポア（ナノサイズの穴）を形成することで、シリコン極限ナノシートの電気的特性、熱電特性の変調を試みる。具体的には、デバイス中を流れるキャリア（電子、ホール、フォノン）の平均自由行程を、ナノポアを散乱源として導入することで意図的に制御する。これにより、たとえばトランジスタにおける電子・ホールと熱の流れを最適化、また、シリコンナノシートをチップ中の熱を回収する熱電デバイスとして最適化する。