原子層ステップを利用した自己形成単電子ディジタル回路の試作

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555112
• Section: 試験
• Research Institution: Toyo University
• Principal Investigator: 菅野 卓雄 東洋大学, 工学部, 教授 (50010707)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和田 恭雄 (株)日立製作所, 基礎研究所, 主任研究員 ; 花尻 達郎 東洋大学, 工学部, 講師 (30266994)
• Keywords: 高精度微小傾角基板 / ステップ / テラス構造 / 非対称トンネル障壁 / 酸化雰囲気中加熱処理 / 原子間力顕微鏡 / キャパシタンス・アレイ

Research Abstract

(1)超高真空中通電加熱処理による原子層ステップ構造の作成
高精度微小傾角シリコン基板、特に(100)面(011)方向オフ基板の超高真空中通電加熱処理により2原子層ステップが直角に交叉する鱗片状ステップ/テラス構造の形成が可能であることを走査トンネル顕微鏡観察により見出した。赤外線加熱装置を用いて、ステップ/テラス構造形成後のシリコン表面を窒化することを検討中である。
(2)酸化雰囲気中加熱処理による原子ステップの作成
酸化雰囲気中加熱処理によりシリコン/酸化膜界面に原子層ステップ/テラス構造が形成されるのを原子間力顕微鏡で確認した。鱗片状ステップ/テラス構造の形成の実験も続行中である。
(3)キャパシタンス・アレイへの応用の検討
キャパシタンス・アレイへの応用の準備として、まず我々の研究グループが提唱している非対称トンネル障壁を一次元に配列させた構造を用いたポンプ、ターンスタイル等の素子の動作特性をシミュレーションした。非対称トンネル障壁の2次元配列の、作製プロセス及び回路構成法に関しては現在新たな方法を検討中であり、本年度中に特許として申請する準備を進めている。

Research Products

• [Publications] Y.Matsumoto,T.Hanajiri,T.Toyabe,T.Sugano: ""Advantages of the Asymmetric Tunnel Barrier for High Density Integration of Single Electron Devices"" Proc.of Int.Symp.on Foramation,Physics snd Device Apprication of Quantum Structures. 144- (1996)