2014 Fiscal Year Annual Research Report
エレクトロマイグレーションを用いた原子移動機構による強磁性単電子帯電構造の集積化
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24360117
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
白樫 淳一 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00315657)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | マイクロ・ナノデバイス / 少数電子素子 / エレクトロマイグレーション / ナノギャップ / ナノ材料 / 単電子トランジスタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、エレクトロマイグレーション（EM）現象を巧みに制御・利用することで、単電子トランジスタの至極簡便な作製および集積化技術の開発を行う。今回、本課題で提案する電界放射電流誘起型EM法（アクティベーション法）とは、ナノギャップ電極に対し
て高電界Fowler-Nordheimトンネル電流を誘起することでナノギャップ間での原子のEMを発現させ、原子移動に伴うナノギャップ間隔の変動を素子のコンダクタンス変化としてモニターしながら所望のデバイス特性を「その場」制御しつつ単電子トランジスタを形成する技術である。これより、“通電処理のみ”という非常に簡単な手法にて単電子トランジスタの簡易作製技法とその集積化技術の開拓を行い、単電子機能発現・制御手法の確立を目指す。
最終年度（平成26年度）では、単電子トランジスタ(SET)の更なる集積化を目指し、直列接続された複数のナノギャップに対し本手法を適用し、5素子のSETの集積化と電気的特性の同時制御について検討を行った。電子線リソグラフィーにより直列に接続されたNiナノギャップを作製した。これに対して同一電流を通電することで、各ナノギャップの一括した電気的特性制御を行った。設定電流を100nA、300nA、500nAと順次増加させながら本手法を適用し、その都度、5個のナノギャップの電流-電圧特性を測定した。これより、全てのナノギャップが室温において単電子帯電効果を発現していることが確認できた。以上から、直列に接続した複数個のナノギャップに対して本手法を適用することで、各ナノギャップの電気的特性を同時に制御しながら、アイランド構造を有するナノギャップ（SET構造）が同時に作製されたものと考えられる。本手法により、単電子トランジスタの簡易な作製および集積化技術の可能性が示された。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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