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集束イオンビ-ムを用いた超格子リ-ス縦型電界効果トランジスタの試作

研究課題

研究課題/領域番号 01850079
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 電子機器工学
研究機関東京大学

研究代表者

生駒 俊明  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80013118)

研究分担者 平川 一彦  東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (10183097)
河東田 隆  東京大学, 工学部, 助教授 (90013739)
研究期間 (年度) 1989 – 1990
研究課題ステータス 完了 (1990年度)
配分額 *注記
13,200千円 (直接経費: 13,200千円)
1990年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1989年度: 10,900千円 (直接経費: 10,900千円)
キーワード集束イオンビ-ム / 超格子 / 電界効果トランジスタ / 量子細線 / 量子干渉効果 / 高圧効果 / リソグラフィ- / 電子波 / 局在効果
研究概要

従来のトランジスタ-とは異なる新しい機能デバイスとして動作する超格子ソ-ス電界効果トランジスタ-を、集束イオンビ-ム技術を用いて試作し、その有用性を示すと共に、製作プロセスの基礎技術の確立を目指して研究を行った。またさらに、集束イオンビ-ム技術を用いて量子細線電界効果トランジスタを試作し、極低温における動作も併せて研究した。
集束イオンビ-ム注入装置を用いたサブミクロン加工精度の一層の向上を図った結果、高抵抗法及びPN接合法によるGaAs量子細線の作製が可能となった。集束イオンビ-ムを用いたリソグラフィ技術では、イオン注入量などの最適条件を詳しく調べ、線幅0.2ミクロンのレジスト加工を行う技術を確立した。リソグラフィ後のPMMAレジストの表面形状を走査トンネル顕微鏡で詳しく調べた結果、レジスト境界は乱雑だが、イオンビ-ムのドット間隔を反映した周期性が残っていることが明らかになった。
また、AlGaAs/GaAs系の量子細線中の位相緩和時間の低温での飽和の原因を調べ、電子波干渉トランジスタの動作特性について解明した。A1ゲ-ト付の量子細線を、A1ゲ-ト上からの直接イオン注入により作製した。この量子細線の電子波位相コヒ-レンス長の温度依存性および電界強度依存性を検討することにより、温度や入力電圧など、デバイスの動作範囲の限界を明かにした。さらに、分子線エピタキシ-装置の性能の向上を図り、超格子ソ-スを持つ縦型電界効果トランジスタ-の製作を可能とするプロセス技術およびデバイス設計技術を確立した。

報告書

(3件)
  • 1990 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1989 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] Odagiri,T.: "Dephasing Mechanism of Electron Waves in AlGaAs/GaAs Quantum Wires" Proc.of 20th Int.conf.on Physics of semiconductors, Thessaloniki,Greece. 3. 2431-2434 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikoma,T.: "Coherency of Electron Waves in Mesoscopic Electronics" Extended Abstract of 22nd Int.Conf.on Solid State Devices and Materials, Sendai. PartII. 717-720 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirakawa,K.: "Orientation independence of heterojunction band offsets at GaAsーAlAs heterointerfaces characterized by Xーray photoemission spectroscopy" Appl.Phys.Lett.57. 2555-2557 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirakaw,K.: "ElectronーPhonon Interaction in GaAs/Al_xGa_<1ーx>As/GaAs SingleーBarrier Heterojunction Diodes" Surface Science. 229. 161-164 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noguchi,M.: "Coupled Surface Phonons and Plasmons in Electron Accumulation Layer on Intrinsic InAs(100) Reconstructed Surfaces Grown by MBE" Proc.of 20th Int.Conf.on physics of semiconductors,Thessaloniki,Greece. 1. 219-222 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斎藤 敏夫: "強結合法による(GaAs)n/(Ge_2)n〔001〕超格子の電子構造の計算" 電子情報通信学会技術研究報告. ED90ー99. 41-48 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Hiramoto, K. Hirakawa, Y. lye, T. Ikoma: "Phase coherence length of electron waves in narrow AlGaAs/GaAs quantum wires fabricated by focused ion beam implantation" Appl. Phys. Letts.54. 2109 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X-W. Zhao, K. Hirakawa, T. Ikoma: "Intracenter transitions in triply ionized erbium ions diffused into III-V compound semiconductors" Appl. Phys. Lett.54. 712 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Saito, T. Ikoma: "Effect of stacking sequence on valence bands in Ga/As/Ge(001)monolayer superlattices" Appl. Phys. Lett.55. 1300 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ikoma, K. Hirakawa, T. Hiramoto, T. Odagiri: "Non-equilibrium effects on quasi-one-dimensional weak and strong localization" Solid-State Electronics. 32. 1793 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X-W. Zhao, K. Hirakawa, T. Ikoma: "Diffusion and photoluminescence of erbium and 1nP, Gallium Arsenide and Related Compounds 1988" Inst. Phys. Conf.Ser. 96. 277 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Hiramoto, K. Hirakawa, Y. lye, T. Ikoma: "Anomalous derain conductancein quasi-one-dimensional AlGaAs/GaAs quantum wire transistors fabricated by focused ion beam implantation" Nanostructure Physics and Fabrication. 175 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ikoma, K. Hirakawa, T. Hiramoto. T. Odagiri: "Electron transfer in mesoscopic semiconductor structures" Extended Abstract, 21st Conf. on Solid State Devices and Materials. 529 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Hirakawa, Y. Hashimoto, T. Saito. T. Ikoma: "Direct experimental estimation of interface dipole effect of GaAs/AlAs heterojunction band offset by x-ray photoelectron spectroscopy" Gallium Arsenide and Related Compounds 1989 (Institute of Physics Conference Series). Vol. 1069. 345 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Hirakawa: "Electron-Phonon Interaction in GaAs/Al_xGa_<1-X>As/GaAs Single-Barrier Heterojunction Diodes" Surface Science. 229. 161 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ikoma, T. Hiramoto: "Weak Localization and Phase Breaking Mechanisms of Electron Waves in Quasi One-Dimensional Wires" NATO ASI (Physics of Granular Nanoelectronics).

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Saito and T. Ikoma: "Relation between Band Gap Shrinkage and Overlap of Interface States in Polar (GaAs)_n/(Ge2)_n[001] Superlattice" Superlattices and Microstructures.

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Noguchi, K. Hirakawa, and T. Ikoma: "Coupled Surface Phonons and Plasmons in Electron Accumulation Layer on Intrinsic lnAs (100) Reconstructed Surfaces Grown by MBE" Proc. of 20th Int'l Conf. on the Physics of Semiconductors, Thessaloniki, Greece, (World Scientific, 1990). 219

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Odagiri, K. Hirakawa, and T. ikoma: "Dephasing Mechanism of Electron Waves in AlGaAs/GaAs Quantum Wires, Proc, of 20th Int'1 Conf. on the physics of Semiconductors" Thessaloniki, Greece, (World Scientific, 1990). 2431.

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ikoma, T. Odagiri, and K. Hirakawa: "Coherency of Electron Waves in Mesoscopic Electronics" Extended Abstract of the 22nd (1990 International) Conf. on Solid State Devices and Materials, Sendai. 717 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Hashimoto, K. Hirakawa, K. Harada, and T. Ikoma: "Strain Induced Change in Heterojunction Band Offsets at Pseudomorphically Grown InAs/GaAs Heterointerfaces Characterized by X-ray Photoelectron Spectroscopy" Proc. of 6th Int'l Conf. on Molecular Beam Epitaxy, San Diego.

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Hashimoto, K. Hirakawa, and T. Ikoma: "Microscopic Charge Distributions at GaAs/AlAs Heterointerfaces Characterized by X-ray Photoelectron Spectroscopy" Proc. of 17th Int'l Symp. on Gallium Arsenide and Related Compounds, 1990.

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    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] odagiri,T.: "Dephasing Mechanism of Electron waves in AlGaAs/GaAs Quantum Wires" Proc.of 20th Int,Conf.on Physics of Semiconductors,Thessaloniki,Greece. 3. 2431-2434 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Ikoma,T.: "Coherency of Electron Waves in Mesoscopic Electronics" Extended Abstract of 22nd Int.Conf.on Solid State Devices and Materials,Sendai. PartII. 717-720 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Hirakawa,K.: "Orientation independence of heterojunction band offsets at GaAsーAlAs heterointerfaces characterized by xーray photoemission spectrosicpy" Appl.Phys.Lett.57. 2555-2557 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Hirakawa,K.: "ElectronーPhonon Interaction in GaAs/AlxGa_<1-x> As/GaAs singleーBarrier Heterojunction Diodes" Surface Science. 229. 161-164 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Noguchi,M.: "Coupled Surface Phonons and Plasmons in Electron Accumulation Layer on Intrinsic InAs(100) Reconstructed Surfaces Grown by MBE" Proc.of 20th Int.Conf.on Physics of Semiconductors,Thessaloniki,Greece. 1. 219-222 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 斎藤 敏夫: "強結合法による(GaAs)n/(Ge_2)n〔001〕超格子の電子構造の計算" 電子情報通信学会技術研究報告. ED90ー90. 41-48 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Hiramoto T.: "Phase coherence length of electron waves in narrow AlGaAs/GaAs quantum wiers fabricated by focused ion beam Implantation" Appl.Phys.Lett.Vol.54 No.21. 2103-2105 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Zhao,X-W: "Intracenter transitions in triply ionized erbium ions difused into III-V compound semiconductors" Appl.Phys.Lett.Vol.54 No.8. 712-714 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 生駒俊明: "集束イオンビ-ム注入を用いた一次元GaAs細線の作製" 応用物理. Vol.58 No.9. 1377-1378 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Saito,T.: "Effect of stacking sequence on valence bands in Ga/As/Ge(001)monolayer super lattices" Appl.Phys.Lett.Vol.55 No.13. 1300-1302 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Hirakawa,K.,: "Dephasing mechanism of elctron waves in AlGaAs/GaAs quantum wires" Extended Abst.7th Int'l Workshop on Future Electron Devices. 123-127 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Hirakawa,K.,: "Direct experimental estimation of interface dipole effect on GaAs/AlAs heterojunction band offset by X-ray photoelectron spectroscopy" Int'l Symp.GaAs and Related Compouds. (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1989-04-01   更新日: 2016-04-21  

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