2012 Fiscal Year Annual Research Report
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22681020
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
品田 賢宏 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノエレクトロニクス研究部門, 研究部門付 (30329099)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 単一原子デバイス / 単一ドーパントデバイス / 単一原子ドーピング法 / ドーピング / イオン注入 / 集束イオンビーム / シリコンデバイス / 量子デバイス |
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| Research Abstract |
本研究では、（たまたま存在する1個ではなく）真に1個のドーパント原子が制御され、動作の基本となる単一ドーパント原子デバイスを創製することを目的としている。ドーパントゆらぎに解決の道筋を与え、次世代デバイス設計指針を与える他、量子コンピューターをはじめとする革新的デバイスの基盤となる基幹技術を確立する。平成24年度の成果は次の通りである。
(1) 単一ドーパント1次元規則配列デバイスの試作と量子輸送現象の観測
リンドナー2個、6個、10個をチャネルに沿って1次元配列させたシリコンデバイスを試作し、電気的特性を評価した。低温において量子輸送現象：1個のドナーが有する2つの準位D0とD-を介する単一電子トンネリング、及びドナー間カップリングによるHubbardバンドの形成に起因する電気的特性が観測された。従来、多数のデバイス計測から偶然、観測されるに止まっていたが、本研究では試作した全てのデバイスから量子現象を観測し、単一ドーパント研究の効率を格段に高めた成果である。
(2) ダイヤモンドへの低エネルギーイオン注入による発光センターの生成
H23年度に引き続き、室温で光学的にアクセス可能な量子ビットとして有望視されているダイヤモンド中のSi-Vacancy(Si-V)センターをダイヤモンド表面に規則配列を試みた。Siイオン注入に起因する発光センター738 nmが室温下で明瞭に観測され、Si-Vセンターの規則配列に世界に先駆けて成功した。Si注入イオン数と(Si-V)センタのPL発光強度に正の相関を確認し、収率は現在のところ1%程度であるが、ダイヤモンド表面処理が極めて重要であることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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