A study on semimetal thin film channel field-effect transistors

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K14784
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: Yoshizumi Toshihiro 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (00838039)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 電界効果トランジスタ / 磁気輸送 / 量子サイズ効果

Outline of Final Research Achievements

This study focused field-effect transistors with nanometer-sized Yb, Bi, Pt thin film channel. Yb, Bi, Pt thin film channel were prepared by a molecular-beam apparatus. Experimental results revealed signals indicating field-effect in thin films in a range from 1 nm to 6 nm thickness. These results indicated that several nanometer thick films i.e., less than 10 nm thickness might be useful for observing field-effect in Yb, Bi, Pt channel thin film transistors.

Free Research Field

物理

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

FET素子は多くの電子機器に用いられる論理演算回路の構成素子であり、現代の情報化社会を支える基盤技術の一つとなっている。本研究におけるYb、Bi、Pt薄膜をチャネルとする薄膜トランジスタ(TFT)素子の電界効果応答と磁気輸送の研究成果は、電子と正孔のキャリア濃度が漸近する材料をチャネルとし膜厚がナノメートルスケールの薄膜における量子サイズ効果を活用する新たなFET素子やスピントランジスタの基礎研究へ活かすことができ、次世代の論理演算回路に向けた研究開発への展開が期待される。