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2014 Fiscal Year Annual Research Report

シリコン中のドーパント原子を用いた高精度電荷制御の研究

Research Project

Project/Area Number 25289098
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

小野 行徳  富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (80374073)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 土屋 敏章  島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (20304248)
堀 匡寛  富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 助教 (50643269)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords電子正孔再結合 / チャージポンピング / 電子スピン共鳴
Outline of Annual Research Achievements

平成25年度に、電子正孔の再結合過程を実時間で観測する新たな手法を開発したことを受け、本年度は、同手法を用いた界面局在準位を介する再結合過程の動力学を詳しく調べた。

その結果、これまで複雑な解析が必要であった捕獲断面積の導出が簡易にできること、電子放出過程は、主に二つの異なるプロセスが存在するなど、新たな知見が得られた。

また、電子スピン共鳴に電気的読み出し技術である、Electrically detected magnetic resonance(EDMR)の測定系を立ち上げ、非常に高い感度を達成した。これをもとに、プラチナドープPN接合の再結合過程を調べ、緩和過程の計測に成功した(未発表)。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本課題で開発された再結合過程の実時間観察手法は、これまでに観測できなかった再結合過程の詳細を調べることができるものである。これにより、次年度に向けて強力な評価手法を確立できたのみならず、より汎用性の高い再結合過程評価手法として活用が期待できる。

同手法を用いた界面再結合中心の動力学に関して、Applied Physics Letters誌に、二報を報告している。

Strategy for Future Research Activity

再結合過程の実時間観測技術とEDMRを組み合わせることにより、単一の再結合過程のダイナミクスを調べることができる、超高感度評価手法を確立する。また、同手法を、単一ドーパントの再結合過程に適用し、単一再結合を用いた単一電荷転送の精度を評価する。

さらに、再結合過程の実時間観測手法の高感度化を目指し、単一再結合過程のダイナミクスを詳細に調べ、前述の評価手法と組み合わせることにより、さらなる高精度評価を行う。

Causes of Carryover

次年度の研究計画に沿って、備品に用いる消耗品を備品の仕様に合わせて購入する必要があるが、備品の使用な具体的内容が現時点で不明確なため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度購入予定備品の仕様が確定した時点で予算の執行を行う。

  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Charge pumping current from single Si/SiO2 interface traps: Direct observation of Pb centers and fundamental trap-counting by the charge pumping method2015

    • Author(s)
      T. Tsuchiya, Y. Ono
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 54 Pages: 04DC01_1-7

    • DOI

      10.7567/JJAP.54.04DC01

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Direct observation of electron emission and recombination processes by time domain measurements of charge pumping current2015

    • Author(s)
      M. Hori, T. Watanabe, T. Tsuchiya, Y. Ono
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 106 Pages: 041603_1-4

    • DOI

      10.1063/1.4906997

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Analysis of electron capture process in charge pumping sequence using time domain measurements2014

    • Author(s)
      M. Hori, T. Watanabe, T. Tsuchiya, Y. Ono
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 105 Pages: 261602_1-4

    • DOI

      10.1063/1.4905032

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Charge Pumping Current from Single Si/SiO2 Interface Traps: Direct Observation of Pb Centers and Fundamental Trap-Counting by the Charge Pumping Method by the charge pumping method2014

    • Author(s)
      T. Tsuchiya, Y. Ono
    • Organizer
      2014 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • Place of Presentation
      Tsukuba Japan
    • Year and Date
      2014-09-09 – 2014-09-11
  • [Presentation] Evaluation of accuracy of time-domain charge pumping2014

    • Author(s)
      T. Watanabe, M. Hori, T. Tsuchiya, Y. Ono
    • Organizer
      2014 Asdia-Pacific Workshop on Fundamentals and Applications of Advanced Semiconductor Devices
    • Place of Presentation
      Kanazawa, Japan
    • Year and Date
      2014-07-01 – 2014-07-03
  • [Presentation] Time-domain measurements of charge pimping current2014

    • Author(s)
      M. Hori, T. Watanabe, T. Tsuchiya, Y. Ono
    • Organizer
      2014 Silicon Nanoelectronics Workshop
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2014-06-08 – 2014-06-09
  • [Remarks] 小野、堀研究室ホームページ

    • URL

      http://www3.u-toyama.ac.jp/yukiono/achievement/int.html

URL: 

Published: 2016-06-01  

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