バイオナノプロセスを用いた量子ドットアレイの自己組織化形成と機能素子への応用

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15360191
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 冬木 隆 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (10165459)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 矢野 裕司 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助手 (40335485) ; 畑山 智亮 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助手 (90304162) ; 浦岡 行治 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教授 (20314536) ; 山下 一郎 松下電器産業株式会社, 先端技術研究所, 主席技師(研究職)
• Keywords: バイオナノプロセス / 自己組織化 / ボトムアップ / フェリチンタンパク / バイオミネラリゼーション / 量子ドット / 量子ドット / フローティグゲートトランジスタ

Research Abstract

新機能をもった半導体デバイスの作製をめざして、バイオテクノロジーにより形成した超分子の自己組織化現象を有効に活用したボトムアップ手法による半導体ナノ加工プロセスの開発研究を展開している。ナノブロックとしての2次元結晶化フェリチン分子によるドット形成とその機能素子作製プロセスへの適用の基礎実験として、プラズマ援用化学的気相堆積法を用いてシリコンナノドットを作製した。単層のナノドット配列を酸化膜に埋め込んだMOS構造(金属/酸化膜/半導体)を作製しその電子物性を詳細に解析した。ゲート絶縁膜には熱酸化膜を、シリコンナノドットを埋め込むコントロール酸化膜には化学的気相堆積法を用いて連続製膜したSiO2膜を用いた。ドットを含まないMOS構造素子では電圧/容量特性にはヒステリシス特性が表れず、トラップ準位の少ない良好な界面特性が確認された。熱酸化膜層上に作製したシリコンナノドットは直径が5〜11nm、密度は約7.3×10^<11>cm^<-2>であり、隣接するドットどうしは孤立し、単一シリコンドットの作製が可能であることがわかった。また、ドットを含んだMOS構造素子の電圧/容量特性には電子の充放電によるピークがみられ、フローティングメモリに応用可能であることが示唆された。

Research Products

• [Publications] 猪飼順子, 彦野太樹夫, 浦岡行治, 冬木隆, 桐村浩哉, 加藤健治: "Si量子ドットを用いたフローティグゲートメモリ"電子情報通信学会 シリコン材料デバイス研究会. SDM2003. 87-91 (2003)
• [Publications] 市川和典, 猪飼順子, 彦野太樹夫, 浦岡行治, 冬木隆, 桐村浩哉: "PECVD法を用いたSiナノドットへの電子注入"応用物理学会春季全国大会(東京工科大学). (未定). (2004)
• [Publications] 王徳君, 浦岡行治, 冬木隆, 力武功一, 山本孝, 八重津真彬: "ミラトロンスパッタ法を用いて作製したSiO2絶縁膜の電気的特性評価"応用物理学会春季全国大会(東京工科大学). (未定). (2004)