2012 Fiscal Year Research-status Report
巨大残留分極を用いたカーボン系材料の表面キャリア制御
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24656380
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
川江 健 金沢大学, 電子情報学系, 准教授 (30401897)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高野 義彦 独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (10354341)
森本 章治 金沢大学, 電子情報学系, 教授 (60143880)
徳田 規夫 金沢大学, 電子情報学系, 准教授 (80462860)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 国際情報交換 |
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| Research Abstract |
強誘電体の巨大分極効果を利用したカーボン系材料のキャリア制御を目指し、本年度は強誘電体BiFeO3/ダイヤモンド積層構造および基礎デバイス構造の形成を中心課題として取り組んだ。
強誘電体BiFeO3/ダイヤモンド積層構造の形成に関して、マイクロ波プラズマCVDでホモエピ成長させた高濃度ボロン添加ダイヤモンド層に対し、元素置換BiFeO3薄膜をPLD・CSDにより直接堆積を行った。現在までに上記の直接堆積されたBiFeO3薄膜の良好な結晶性と強誘電性・絶縁性を確認しており、当該構造を用いたデバイス動作に有用な強誘電体ゲート構造の形成に成功した。なお、直接堆積されたBiFeO3薄膜は、最高温度150℃まで良好な強誘電性を維持可能である事を確認し、これにより当該デバイス構造の動作に関して広い温度範囲での動作が可能である事が明らかにされた。
キャリア制御を目的とした基礎デバイス構造に関して、前記のホモエピ成長した高濃度ボロン添加ダイヤモンド層に対し、酸素プラズマエッチングによりソース・ドレイン構造の形成を確認した。また、当該構造への電気的接触について、Pt電極をPLDを用いて高エネルギ堆積を行う事で良好な接触が得られる事を確認した。
以上、本研究の目的遂行に必要なカーボン系材料をチャネルとした強誘電体ゲートトランジスタ構造の形成が達成された事から、翌年度はこれらの構造を元としたカーボン系材料の高効率な表面キャリア制御の実現を目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
強誘電体の巨大分極効果を利用したカーボン系材料のキャリア制御を目指し、本年度は強誘電体BiFeO3/ダイヤモンド積層構造および基礎デバイス構造の形成を中心課題として取り組んだ。
強誘電体BiFeO3/ダイヤモンド積層構造を形成し、当該構造を用いたデバイス動作に有用な強誘電体ゲート構造の形成に成功した。
キャリア制御を目的とした基礎デバイス構造に関して、高濃度ボロン添加ダイヤモンド層を酸素プラズマエッチングによりソース・ドレイン構造の形成と当該構造への良好な電気的接触を実現した。
以上、本研究の目的遂行に必要なカーボン系材料をチャネルとした強誘電体ゲートトランジスタ構造の形成が達成され、翌年度予定する当該構造を元としたカーボン系材料の高効率な表面キャリア制御の実現についてほぼ順調に研究が推移している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究の目的遂行に必要なカーボン系材料をチャネルとした強誘電体ゲートトランジスタ構造の形成が達成された事から、翌年度はこれらの構造を元としたカーボン系材料の高効率な表面キャリア制御の実現を目指す。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
カーボン系材料の高効率な表面キャリア制御の実現を目指す。その際にカーボン系材料をチャネルとした強誘電体ゲートトランジスタ構造の形成に関し、その動作特性に応じて材料作製条件の最適化を引き続き行う。これに伴い、今年度に近い水準の消耗品費が計上される。また、カーボン系材料の高効率な表面キャリア制御の一環として、分担者・高野が中心となり極低温物性評価を行う予定であり、寒材使用量等も計上される。
その他、カーボン系材料のキャリア制御に関する成果報告として、国内外での学術会議を中心とした成果報告を行う事から、構成メンバーの旅費を計上する。
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