カーボンナノチューブの電界効果およびトランジスタへの応用

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12875003
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 吉田 明 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (20023145)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 若原 明浩 豊橋技術科学大学, 技術開発センター, 助教授 (00230912) ; 今枝 健一 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (60314085)
• Keywords: カーボンナノチューブ / 電界効果デバイス / 量子効果デバイス / ポストシリコン材料 / MOSデバイス / 微細加工技術 / 電子顕微鏡 / 原子間力顕微鏡

Research Abstract

本研究は、次世代のエレクトロニクスを支えるポストシリコン材料として注目されているカーボンナノチューブに注目し、超微細化工を施した半導体基板上にカーボンナノチューブを配置することにより、電界効果トランジスタの室温動作の解明を試みる事を目的とし、将来の超微細集積化デバイスの可能性を追及するものである。本年度は、カーボンナノチューブの基本的な特性を調べ、電界効果トランジスタを作製するための、デバイス構造、デバイス作製プロセスについて検討した。
1.カーボンナノチューブおよびナノチューブを用いたデバイスの評価方法について検討した。カーボンナノチューブは直径が数ナノメートル程度と非常に微細であるため、高分解能の電子顕微鏡や原子間力顕微鏡を用いた構造観察手法について検討・改良を行った。
2.研究分担者が所属する研究機関が持つ半導体集積回路の作製設備および、電子線描画装置などの微細加工装置を利用して、カーボンナノチューブの基本的な電流輸送特性を調べるデバイス、および、カーボンナノチューブをチャネルとした電界効果トランジスタ構造について検討した。電界効果トランジスタは、シリコン基板上に、金属ソース・ドレイン電極と、シリコン酸化膜を絶縁膜とするMOSゲート構造有する構造を設計し、デバイス作製を開始した。