2015 Fiscal Year Annual Research Report
ソース端ドナー原子のエネルギーフィルタ効果を用いたSiナノトランジスタ
Project/Area Number |
26820127
|
Research Institution | Shizuoka University |
Principal Investigator |
|
Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
|
Keywords | 電子デバイス・機器 / シングルドーパント / シリコン / 量子ドット / ドーパント原子 / ナノデバイス / トランジスタ |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、微細SOI-MOSFETにおいて、ソース端リンドナーのエネルギーフィルタリング効果を低温および室温で確認して立ち上がり特性の急峻化を目指すことである。平成27年度に得られた主な結果は以下のとおりである。 1)n+/i/n+構造の微細SOI-MOSFETを作製・評価した。チャネル幅Wが十分に小さければ、単電子トンネル電流がソース端付近のリンドナー量子ドットによって決まるとともに、比較的高温(~100 K)まで観察できることを示した(SNW WS 2015)。この結果は、本研究の目的で用いた仮説である「ソース端リンドナーのエネルギーフィルターの効果」が原理的に正しいことを示している。 しかし、この効果を室温で安定的に利用するためには、量子ドットの位置やエネルギー深さを正確に制御するとともに最適化することが重要と思われる。 2) リンドナー量子ドットの位置を制御するために選択ドーピング技術を用いてチャネル中央付近に量子ドットを形成し、電流電圧特性と量子ドットの電子状態の関係を明らかにした (NRL 2015)。また、ごく最近、このデバイスでWが十分に狭い場合は、中央付近の量子ドットを介した単電子トンネリングが室温でも観測されることを見出した(SNW WS2016にて発表予定)。これにより動作の温度の高温化をほぼ達成することができた。ただし、このFETは、量子ドットがソース端から離れているので、「FETの立ち上がり特性の急峻化」に結び付くか否かは明らかでなく、今後、量子ドットのチャネル内での位置の効果を詳しく調べることが重要となる。 3) 現在、選択ドーピングのチャネル内位置を変えてFETを作製・評価している。予備的なI-V測定を進めている段階であるが、今後、エネルギーフィルタリングのためのリンドナー量子ドットの最適位置と室温動作を両立させるべく研究を進めていく。
|
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Atomic and molecular effects based on dopants in silicon nanodevices2015
Author(s)
Daniel Moraru, Arup Samanta, Krzysztof Tyszka, Manoharan Muruganathan, Le The Anh, Takeshi Mizuno, Ryszard Jablonski, Hiroshi Mizuta, Michiharu Tabe
Organizer
ICSS Meeting
Place of Presentation
Holiday Inn Resort Phuket, Phuket, THAILAND
Year and Date
2015-11-04 – 2015-11-07
Int'l Joint Research / Invited
-
[Presentation] Effect of individual dopants in nano-SOI-MOSFETs and nano-pn-diodes2015
Author(s)
Michiharu Tabe, Daniel Moraru, Arup Samanta, Krzysztof Tyszka, Hoang Nhat Tan, Yuuki Takasu, Ryszard Jablonski, Le The Anh, Hiroshi Mizuta, Takeshi Mizuno
Organizer
228th ECS Meeting
Place of Presentation
Phoenix Convention Center,Phoenix, AZ, USA
Year and Date
2015-10-11 – 2015-10-15
Int'l Joint Research / Invited
-
-
[Presentation] ドーパントによるバンド間トンネルの増強効果2015
Author(s)
Hoang Nhat Tan, Daniel Moraru, Le The Anh, Muruganathan Manoharan,Takeshi Mizuno, Hiroshi Mizuta, Michiharu Tabe
Organizer
2015年第76回応用物理学会秋季学術講演会
Place of Presentation
名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
Year and Date
2015-09-13 – 2015-09-16
-
-
-
-
-
[Presentation] Dopant-cluster-assisted tunnelling in Si nanodevices2015
Author(s)
Michiharu Tabe, Daniel Moraru, Arup Samanta, Hoang Nhat Tan, Le The Anh, Muruganathan Manoharan, Hiroshi Mizuta and Takeshi Mizuno
Organizer
Silicon Quantum Electronics Workshop 2015
Place of Presentation
Kagawa International Conference Hall, KAGAWA
Year and Date
2015-08-04
Int'l Joint Research
-
-
[Presentation] Dopant-assisted tunnel-current enhancement in two-dimensional Esaki diodes2015
Author(s)
Hoang Nhat Tan, Daniel Moraru, Krzysztof Tyszka, Anak Agung Ngurah Gde Sapteka, Sri Purwiyanti Surya, Le The Anh, Muruganathan Manoharan, Takeshi Mizuno, Ryszard Jablonski, Djoko Hartanto, Hiroshi Mizuta and Michiharu Tabe
Organizer
2015 Silicon Nanoelectronics Workshop
Place of Presentation
Rihga Royal Hotel Kyoto, KYOTO
Year and Date
2015-06-14 – 2015-06-15
Int'l Joint Research
-
-
-
-
[Presentation] Tunneling via single and coupled dopant atoms in Si nanodevices2015
Author(s)
Daniel Moraru, Arup Samanta, Krzysztof Tyszka, Le The Anh, Muruganathan Manoharan, Takeshi Mizuno, Ryszard Jablonski, Hiroshi Mizuta and Michiharu Tabe
Organizer
EMN Meeting on Quantum Technology
Place of Presentation
Beijing Xijiao Hotel, Beijing, CHINA
Year and Date
2015-04-14 – 2015-04-17
Int'l Joint Research / Invited
-
-
-