2000 Fiscal Year Annual Research Report

タングステン細線バイプリズムによる干渉を用いた半導体中電子波の横コヒーレンス解明

Research Project

Project/Area Number	10305024
Research Institution	TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY
Principal Investigator	古屋一仁東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40092572)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	町田信也東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (70313335) 宮本恭幸東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (40209953)
Keywords	タングステン細線 / 電子波 / バイプリズム / コヒーレントエミッタ / 横コヒーレンス / OMVPEタングステン埋込 / 引力ポテンシャル場 / ダブルバリア共鳴電子エミッタ
Research Abstract	本年度は理論および実験的に研究を推進し以下の成果を得た。まず理論面では、タングステン細線バイプリズムによる干渉縞観測を可能にするダブルバリア共鳴構造の設計法を確立し新たなコヒーレントホットエレクトロンエミッタとして提案した。具体的にはダブルバリアの共鳴エネルギとフェルミレベルとの差を1meVより高い精度で制御する制御ゲート構造を数値解析により設計し目的の性能が得られることを確認した。これにより原理上、波面広がりが100nmに及ぶ横コヒーレンスが十分に高いホットエレクトロンを半導体空間中に放射できるようにした。次に実験面では、これまでに把握した条件を用いて、タングステンストライプをGaAsのOMVPE結晶成長により埋め込み、ダブルバリアエミッタと組み合わせた観測デバイスを作製した。エミッタ、タングステンストライプ(ゲート)、コレクタの三端子間の電圧電流特性を低温にて測定し、埋込タングステンの周囲の半導体空間に引力ポテンシャル場が発生していることを確認するデータを得た。干渉パターン測定のための微細周期電極形成について電極間アイソレーション特性改良を達成した。以上、半導体中に高い横コヒーレンス性をもつホットエレクトロンを放射させるコヒーレントエミッタを完成させ、電子波に波面変調を加えるバイプリズム引力ポテンシャル場を実際に半導体中に発生させることに成功した。干渉パターン観測のための周期80nmの電極アレイ作製技術を完成させた。本成果をすべて統合することで干渉パターン測定から横コヒーレンスを実測することが可能になる。

Research Products

(17 results)

All Other

All Publications (17 results)

[Publications] N.Machida and K.Furuya: "Numerical simulation of hot electron interference in a solid state biprism : Conditions for interference observation"Journal of Applied Physics. 88・5. 2885-2891 (2000)
[Publications] N.Machida and K.Furuya: "Coherent hot electron emitter"Japanese Journal of Applied Physics. 40・1. 64-68 (2001)
[Publications] B.A.M.Hansson et al.: "Simulation of interference patterns in solid-state biprism devices"Solid State Electronics. 44. 1275-1280 (2000)
[Publications] T.Arai et al.: "Toward nano-metal buried structure in InP-20nm wire and InP buried growth of tungsten"Physica E. 7・3-4. 896-901 (2000)
[Publications] T.Arai et al.: "First fabrication of GaInAs/InP buried metal heterojunction bipolar transistor and reduction of base-collector capacitance"Japanese Journal of Applied Physics. 39・6A. L503-L505 (2000)
[Publications] T.Arai et al.: "GaAs buried growth over tungsten stripes using TEG and TMG"Journal of Crystal Growth. 221・1-4. 212-219 (2000)
[Publications] Y.Miyamoto et al.: "Fabrication and transport properties of 50-nm-wide Au/Cr/GaInAs electrode for electron wave interference device"Applied Surface Science. 159-160. 179-185 (2000)
[Publications] M.Nagase et al.: "Peak width analysis of current-voltage characteristics of triple-barrier resonant tunneling diodes"Japanese Journal of Applied Physics. 39・6A. 3314-3318 (2000)
[Publications] N.Sakai et al.: "Theoretical relation between spatial resolution and efficiency of detection in scanning hot electron microscope"Japanese Journal of Applied Physics. 39・9A. 5256-5260 (2000)
[Publications] B.Y.Zhang et al.: "A vertical hot electron emitter of InGaAs/AlAs heterostructure with wide energy range at high current density"Physica E. 7. 851-854 (2000)
[Publications] N.Machida et al.: "Numerical simulation of hot electron interference in solid-state biprism"25^<th> International Conference on the Physics of Semiconductors. M261. (2000)
[Publications] T.Arai et al.: "CBC reduction in GaInAs/InP buried metal heterojunction bipolar transistor"12^<th> International Conference on Indium Phosphide and Related Materials. TuB1.6. (2000)
[Publications] T.Arai et al.: "GaAs buried growth over tungsten stripes using TEG and TMG"10^<th> International Conference on Metalorganic Vapor Phase Epitaxy. TuA-3. (2000)
[Publications] T.Arai et al.: "InP DHBT with 0.5 um wide emitter along <010> direction toward BM-HBT with narrow emitter"Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics. Tue-3. (2000)
[Publications] Y.Miyamoto et al.: "Very shallow n-GaAs ohmic contact with 10 nm-thick GaInAs layer"19^<th> Electronic Materials Symposium. B2. (2000)
[Publications] M.Nagase et al.: "Phase breaking effect appearing in I-V characteristics of double-barrier resonant-tunneling diodes-Theoretical fitting over four orders of magnitude"2000 International Conference on Solid State Devices and Materials. D-6-5. (2000)
[Publications] B.Zhang and K.Furuya: "Characterization of hot electron transmission tunneling through the gap potential in scanning hot electron microscopy"10^<th> International Conference on Solid Films and Surface. Mo-P-167. (2000)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

タングステン細線バイプリズムによる干渉を用いた半導体中電子波の横コヒーレンス解明

Principal Investigator

古屋 一仁 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40092572)

Research Products

[Publications] N.Machida and K.Furuya: "Numerical simulation of hot electron interference in a solid state biprism : Conditions for interference observation"Journal of Applied Physics. 88・5. 2885-2891 (2000)

[Publications] N.Machida and K.Furuya: "Coherent hot electron emitter"Japanese Journal of Applied Physics. 40・1. 64-68 (2001)

[Publications] B.A.M.Hansson et al.: "Simulation of interference patterns in solid-state biprism devices"Solid State Electronics. 44. 1275-1280 (2000)

[Publications] T.Arai et al.: "Toward nano-metal buried structure in InP-20nm wire and InP buried growth of tungsten"Physica E. 7・3-4. 896-901 (2000)

[Publications] T.Arai et al.: "First fabrication of GaInAs/InP buried metal heterojunction bipolar transistor and reduction of base-collector capacitance"Japanese Journal of Applied Physics. 39・6A. L503-L505 (2000)

[Publications] T.Arai et al.: "GaAs buried growth over tungsten stripes using TEG and TMG"Journal of Crystal Growth. 221・1-4. 212-219 (2000)

[Publications] Y.Miyamoto et al.: "Fabrication and transport properties of 50-nm-wide Au/Cr/GaInAs electrode for electron wave interference device"Applied Surface Science. 159-160. 179-185 (2000)

[Publications] M.Nagase et al.: "Peak width analysis of current-voltage characteristics of triple-barrier resonant tunneling diodes"Japanese Journal of Applied Physics. 39・6A. 3314-3318 (2000)

[Publications] N.Sakai et al.: "Theoretical relation between spatial resolution and efficiency of detection in scanning hot electron microscope"Japanese Journal of Applied Physics. 39・9A. 5256-5260 (2000)

[Publications] B.Y.Zhang et al.: "A vertical hot electron emitter of InGaAs/AlAs heterostructure with wide energy range at high current density"Physica E. 7. 851-854 (2000)

[Publications] N.Machida et al.: "Numerical simulation of hot electron interference in solid-state biprism"25^<th> International Conference on the Physics of Semiconductors. M261. (2000)

[Publications] T.Arai et al.: "CBC reduction in GaInAs/InP buried metal heterojunction bipolar transistor"12^<th> International Conference on Indium Phosphide and Related Materials. TuB1.6. (2000)

[Publications] T.Arai et al.: "GaAs buried growth over tungsten stripes using TEG and TMG"10^<th> International Conference on Metalorganic Vapor Phase Epitaxy. TuA-3. (2000)

[Publications] T.Arai et al.: "InP DHBT with 0.5 um wide emitter along <010> direction toward BM-HBT with narrow emitter"Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics. Tue-3. (2000)

[Publications] Y.Miyamoto et al.: "Very shallow n-GaAs ohmic contact with 10 nm-thick GaInAs layer"19^<th> Electronic Materials Symposium. B2. (2000)

[Publications] M.Nagase et al.: "Phase breaking effect appearing in I-V characteristics of double-barrier resonant-tunneling diodes-Theoretical fitting over four orders of magnitude"2000 International Conference on Solid State Devices and Materials. D-6-5. (2000)

[Publications] B.Zhang and K.Furuya: "Characterization of hot electron transmission tunneling through the gap potential in scanning hot electron microscopy"10^<th> International Conference on Solid Films and Surface. Mo-P-167. (2000)

古屋一仁東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40092572)