2013 Fiscal Year Annual Research Report
半導体コンタクトを用いたグラフェンチャネルトランジスタの電流制御
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24656204
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| Research Institution | Japan Advanced Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
徳光 永輔 北陸先端科学技術大学院大学, グリーンデバイス研究センター, 教授 (10197882)
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| Keywords | グラフェン / SiC / トランジスタ / SiC / 半導体コンタクト |
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| Research Abstract |
グラフェンは高い移動度をもつことから次世代の電子デバイス応用に期待が高まっているが、バンドギャップが０であるため、これをトランジスタのチャネルに用いると両極性動作を示し、ドレイン電流のオン／オフ比が小さいという問題がある。本研究では、半導体コンタクトを用いることにより、グラフェンチャネルトランジスタのオン／オフ比を改善して、論理素子への応用を可能ことを目的としている。平成２４年度はソース・ドレインのドーピング濃度を変えてグラフェンチャネルトランジスタを作製し、単極性の電流―電圧特性が得られることを確認した。しかし、オン／オフ比は１桁程度であった。平成２５年度は、SiC上に高温アニールで形成したグラフェンに、さらに水素アニールを施すことによって、SiCとグラフェンとの間のバッファ層を除去し、良質な２層グラフェンを形成することに成功した。またゲート絶縁膜となるAl2O3膜を様々な原料を用いて行い、不純物が少なく良好な界面特性が得られる形成条件を検討した。これらの結果を用いてグラフェンチャネルトランジスタを作製し、オンオフ比３桁以上の単極性の電流－電圧特性を得ることに成功した。以上により当初の目的を達成した。
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