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2007 Fiscal Year Annual Research Report

ナノ多重接合系の輸送制御と新機能デバイスの研究

Research Project

Project/Area Number 18063010
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

田部 道晴  Shizuoka University, 電子工学研究所, 教授 (80262799)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 池田 浩也  静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (00262882)
猪川 洋  静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (50393757)
ラトノ ヌルヤディ  静岡大学, 創造科学技術大学院, 助教 (70402245)
小野 行徳  NTT, 物性科学基礎研究所, 主任研究員 (80374073)
Keywords電子デバイス・機器 / 電子・電気材料 / トンネル現象 / シリコンナノデバイス
Research Abstract

(1)単一ドーパントのイオン化検出と光照射効果
SOI型多重接合単正孔FETを用いて、すでに低温(~15K)で下地基板中のB原子が1個ずつ印加電界によってイオン化していく現象を観測している。この事実は、本デバイスが下地基板の素電荷程度の帯電に感受性があることを示しており、従って下地基板で吸収されるフォトンに対しても高感度で検出できる可能性がある。実際に、可視光を照射すると、p-Si層中で生成された電子によって、顕著な単正孔電流の増加が見られた。フォトン感度については、今後の検討課題である。
(2)Pをドープしたナノワイヤ単電子FET
これまで、PをドープしたSOI-FETは、ランダム配置の多重接合となっているにも関わらず、ゲートに交流バイアスを印加することにより、単電子転送が可能であることを示してきた。19年度は、シミュレーションによってその原理的理解を深めるとともに、ドーパント濃度をパラメータとしたデバイスの実験を開始した。シミュレーションの結果、一般にばらつきを大きくしていくほど転送成功確率が増加すること、転送電子の動きをアシストするように他の電子の協力現象が見られることを見出した。今後、実験との対応関係を明確化させていく。
(3)バイクリスタル層の応力評価(木村班(他の計画班)と連携)
2枚の(001)SOIウエハを、直接貼り合わせることにより界面に転位網が形成され、転位によるポテンシャルの空間変化を用いた新しい構造のSET特性を調べている。19年度は、他の計画班(木村班)の協力を得て、X線反射回折法による歪量の定量的評価を行った。その結果、下部Si層が薄くて欠陥が多量に導入されている場合は、上部Si層の歪は小さいことがわかった。SET特性との関連付けを進めている。

  • Research Products

    (45 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (38 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Si Multidot FETs for Single-Electron Transfer and Single-Photon Detection2008

    • Author(s)
      M.Tabe
    • Journal Title

      ACTA PHYSICA POLONICA A 113

      Pages: 811-814

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermal agglomeration of ultrathin silicon-on-insulator layers:crystalline orientation dependence2008

    • Author(s)
      Youjun Fan
    • Journal Title

      Japanese Jjournal Applied physics 47

      Pages: 1461-1464

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Derection of field-induced single-acceptor ionization in Si by single-holetunneling tiansistor2007

    • Author(s)
      Zainal A.Burhanudin
    • Journal Title

      Applied Physics Ltters 91

      Pages: 042103-1-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantized electron transfer through random multiple tunnel junctions in phosphorous-doped sklicon nanowires2007

    • Author(s)
      Danniel Moraru
    • Journal Title

      Physical Review B 76

      Pages: 075332-1-5

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Effects of assistant electrons on single-electron transfer in random multidot arrays2008

    • Author(s)
      D.Moraru
    • Organizer
      2008 年春季第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      船橋
    • Year and Date
      2008-03-28
  • [Presentation] Boron-ionization in Si observed by LT-KFM2008

    • Author(s)
      M.Ligowski
    • Organizer
      2008年春季第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      船橋
    • Year and Date
      2008-03-28
  • [Presentation] 均一系多重ドットMOS-FETの作製と評価2008

    • Author(s)
      海老津一仁
    • Organizer
      2008年春季第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      船橋
    • Year and Date
      2008-03-28
  • [Presentation] 人工転位網を内包したSOI-MOSFETの単電子輸送特性2008

    • Author(s)
      笠井勇希
    • Organizer
      2008年春季第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      船橋
    • Year and Date
      2008-03-28
  • [Presentation] Design of dopant-induced quantum dot arrays in silicon nanostructures for single-electron transfer2008

    • Author(s)
      Daniel Moraru
    • Organizer
      電子情報通信学会 SDM / ED 合同研究会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2008-01-30
  • [Presentation] Dopant ionization in silicon nanodevices investigated by Kelvin Probe Force Microscope2008

    • Author(s)
      Maciej Ligowski
    • Organizer
      電子情報通信学会 SDM / ED 合同研究会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2008-01-30
  • [Presentation] Effects of Parameter Randomness on Quantized-electron transfer in 1D Multiple-Tunnel-Junction Arrays2007

    • Author(s)
      D. Moraru, Y. Ono, H. Inokawa, K. Yokoi, H. Ikeda, M. Tabe
    • Organizer
      2007 Silicon Nanoelectronics Workshop
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      20070610-20070611
  • [Presentation] シリコンナノ構造を利用した新機能単電子デバイス2007

    • Author(s)
      池田 浩也
    • Organizer
      第97回応用物理学会シリコンテクノロジー分科会研究集会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-11-26
  • [Presentation] Si Single-Electron Devices:Interaction with Individual Dopants and Photons2007

    • Author(s)
      Michiharu Tabe
    • Organizer
      Fifth International Symposium on Control of Semiconductor Interfaces(ISCSI-V)
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      2007-11-12
  • [Presentation] Si Bicrystal Structures for Multijunction Single-Electron Devices2007

    • Author(s)
      Michiharu Tabe
    • Organizer
      3^<rd> International Workshop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics(SiGe(C)2007)
    • Place of Presentation
      Sendai
    • Year and Date
      2007-11-08
  • [Presentation] Numerical Investigation of 1D and 2D Quanturn Dot Arrays with Design Optimized for single-Electron Transfer Operation2007

    • Author(s)
      D.Moraru
    • Organizer
      The 3^<rd> Korean-Japanese Student Workshop
    • Place of Presentation
      Hamamatsu
    • Year and Date
      2007-10-31
  • [Presentation] Single-Electron Devices:Interaction with Individual Dopants2007

    • Author(s)
      Michiharu Tabe
    • Organizer
      The 9^<th> Takkayangi Kenjiro Memorial Symposium & The 4^<th> International Symposium on Nanovisi on Science
    • Place of Presentation
      Hamamatsu
    • Year and Date
      2007-10-29
  • [Presentation] Manipulation of Individual Electrons in Doped Silicon Nanostructures2007

    • Author(s)
      D.Moraru
    • Organizer
      The 9^<th> Takkayangi Kenjiro Memorial Symposium & The 4^<th> International Symposium on Nanovisi on Science
    • Place of Presentation
      Hamamatsu
    • Year and Date
      2007-10-29
  • [Presentation] Ionization of dopant atoms in Si invested by Kelvin Probe Force Microscope2007

    • Author(s)
      M.Ligowski
    • Organizer
      The 9^<th> Takkayangi Kenjiro Memorial Symposium & The 4^<th> International Symposium on Nanovisi on Science
    • Place of Presentation
      Hamamatsu
    • Year and Date
      2007-10-29
  • [Presentation] Numerical study on single-electron transfer operation in non-homogeneous quantum-dot arrays2007

    • Author(s)
      K.Yokoi
    • Organizer
      The 9^<th> Takkayangi Kenjiro Memorial Symposium & The 4^<th> International Symposium on Nanovisi on Science
    • Place of Presentation
      Hamamatsu
    • Year and Date
      2007-10-29
  • [Presentation] Single photon detection using silicon multidots single-hole-tunneling transistor2007

    • Author(s)
      R.Nuryadi
    • Organizer
      Inter-Academia 2007 and Inter-Academia Young
    • Place of Presentation
      Hamamatsu
    • Year and Date
      2007-09-28
  • [Presentation] Single-electron transfer through purposely designed dopant arrays in silicons2007

    • Author(s)
      Daniel Moraru
    • Organizer
      Inter-Academia 2007 and Inter-Academia Young
    • Place of Presentation
      Hamamatsu
    • Year and Date
      2007-09-28
  • [Presentation] Low temperature Si surface potential investigation by Kelvin Probe For ce Microscope2007

    • Author(s)
      M.Ligowski
    • Organizer
      Inter-Academia 2007 and Inter-Academia Young
    • Place of Presentation
      Hamamatsu
    • Year and Date
      2007-09-27
  • [Presentation] Development of New Functonal Devices using Si Nanostructures -Single-Electron Turnstile Device and Thermoelectric Device-2007

    • Author(s)
      Hiroya Ikeda
    • Organizer
      Inter-Academia 2007 and Inter-Academia Young
    • Place of Presentation
      Hamamatsu
    • Year and Date
      2007-09-26
  • [Presentation] Nanodevice Patternig by Electron-Beam lithography(Technical Report)2007

    • Author(s)
      Takeshi Mizuno
    • Organizer
      Inter-Academia 2007 and Inter-Academia Young
    • Place of Presentation
      Hamamatsu
    • Year and Date
      2007-09-26
  • [Presentation] Design Control of Random Dopantinduced Multiple-Tunnel-Junction Arrays for Turnstile Operation2007

    • Author(s)
      D.Moraru
    • Organizer
      2007 International Conference on Solid State Devices and Materials(SSDM 2007)
    • Place of Presentation
      Tsukuba
    • Year and Date
      2007-09-21
  • [Presentation] Manipu;ation of single-electrons in Si nanldevices -Interplay with photons and ions-2007

    • Author(s)
      M.Tabe
    • Organizer
      Mechatronics 2007
    • Place of Presentation
      Warsaw,Poland
    • Year and Date
      2007-09-20
  • [Presentation] KFM measurements of an ultrathin SOI-FET channel surface2007

    • Author(s)
      M.Ligowski
    • Organizer
      Mechatronics 2007
    • Place of Presentation
      Warsaw,Poland
    • Year and Date
      2007-09-20
  • [Presentation] Photon-induced single-hole-tunneling current modulation in Si multiple-tunneljuntion field-effect trandsistor2007

    • Author(s)
      Z.A.Burhanudin
    • Organizer
      2007 Inrernational Conference on Solid State Devices and Materials(SSDM 2007)
    • Place of Presentation
      Tsukuba
    • Year and Date
      2007-09-19
  • [Presentation] Direct Observation of Freeze-out Effect in Si by Kelvin Probe Force Microscope2007

    • Author(s)
      R.Nuryadi
    • Organizer
      2007 International Conference on Solid State Devices and Materials(SSDM 2007)
    • Place of Presentation
      Tsukuba
    • Year and Date
      2007-09-19
  • [Presentation] 基板中光誘起電荷の単正孔SOI-FETに与える効果2007

    • Author(s)
      ブルハヌディン ザイナル
    • Organizer
      2007年秋季第68回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-09-07
  • [Presentation] 一次元不均一量子ドットアレイにおける単電子転送メカニズム2007

    • Author(s)
      モラル ダニエル
    • Organizer
      2007年秋季第68回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-09-07
  • [Presentation] KFMによるSOI-FET表面電位の観察とキャリアフリーズ・アウト効果2007

    • Author(s)
      リゴフスキ マチェイ
    • Organizer
      2007年秋季第68回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-09-07
  • [Presentation] 横方向に周期的応力を導入したSOI-MOSFETの単電子輸送特性2007

    • Author(s)
      笠井勇希
    • Organizer
      2007年秋季第68回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-09-07
  • [Presentation] シリコン多重ドットトランジスタ動作時のチャネル表面電位観察2007

    • Author(s)
      浅井清涼
    • Organizer
      2007年秋季第68回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-09-07
  • [Presentation] Si sing-electron FETs for single-photon detection2007

    • Author(s)
      Michihar Tabe
    • Organizer
      13^<th> International Symposium on Ultrafast Phenomena in Semiconductors(13-UFPS)
    • Place of Presentation
      Vilnius,Lithuania
    • Year and Date
      2007-08-27
  • [Presentation] Si sing-electron FETs for single-photon detection2007

    • Author(s)
      Michihar Tabe
    • Organizer
      2007 Asia-Pacific workshop on Fundamentals and Applocations of Advanced Semiconductor Devices(AWAD2007)
    • Place of Presentation
      Gyeongju,Korea
    • Year and Date
      2007-06-25
  • [Presentation] Ionization of single-acceptors in p-si epilayer observed using single-hole-tunneling transistor2007

    • Author(s)
      Z.A.Burhanudin
    • Organizer
      2007 Silicon Nanoelectronics Workshop
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2007-06-10
  • [Presentation] 多重ドットトランジスタによる単電子転送動作シミュレーション2007

    • Author(s)
      池田浩也
    • Organizer
      電子情報通信学会SDM, ED, CPM合同研究会
    • Place of Presentation
      浜松
    • Year and Date
      2007-05-24
  • [Presentation] Pドープ極薄SOI-MOSFETの単電子特性2007

    • Author(s)
      永田大輔
    • Organizer
      電子情報通信学会SDM, ED, CPM合同研究会
    • Place of Presentation
      浜松
    • Year and Date
      2007-05-24
  • [Presentation] 低温KFMによる極薄SOI-MOSFETチャネル表面電位観察2007

    • Author(s)
      ラトノ・ヌルヤディ
    • Organizer
      第6回日本表面科学会中部支部・学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2007-04-14
  • [Presentation] Pをカウンタドープした極薄SOI-MOSFETにおける単電子特性2007

    • Author(s)
      海老澤一仁
    • Organizer
      第6回日本表面科学会中部支部・学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2007-04-14
  • [Presentation] 多重ドットトランジスタ交流動作時のチャネル表面電位の観察2007

    • Author(s)
      浅井清涼
    • Organizer
      第6回日本表面科学会中部支部・学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2007-04-14
  • [Book] シリコンフオトニクス-先端光テクノロジーの新展開-第4章「受光素子」2007

    • Author(s)
      田部 道晴
    • Total Pages
      119-154
    • Publisher
      オーム社
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.rie.shizuoka.ac.jp/index.html

  • [Remarks]

    • URL

      http://www.rie.shizuoka.ac.jp/~nanohome

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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