| 研究課題/領域番号 |
08247103
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| 研究種目 |
重点領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
川辺 光央 筑波大学, 物質工学系, 教授 (80029446)
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| 研究分担者 |
尾浦 憲治郎 大阪大学, 工学研究科, 教授 (60029288)
八百 隆文 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (60230182)
青柳 克信 筑波大学, 理化学研究所, 主任研究員 (70087469)
藤倉 序章 北海道大学, 工学研究科, 助教授 (70271640)
荒井 滋久 東京工業大学, 量子効果エレクトロニクス研究センター, 教授 (30151137)
橋詰 保 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80149898)
福井 孝志 北海道大学, 量子界面エレクトロニクス研究センター, 教授 (30240641)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
228,900千円 (直接経費: 228,900千円)
1999年度: 22,700千円 (直接経費: 22,700千円)
1998年度: 50,200千円 (直接経費: 50,200千円)
1997年度: 82,900千円 (直接経費: 82,900千円)
1996年度: 73,100千円 (直接経費: 73,100千円)
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| キーワード | 単電子デバイス / 量子ドット / 結合量子ドット / 自己形成 / ナノ構造 / 選択成長 / 微細加工 / 量子細線レーザー / 成長モード / 表面吸着 / 表面エネルギー / ドット形成過程 / 再成長 / 表面修飾 |
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| 研究概要 |
単電子デバイスのための量子構造、回路形成技術としては、材料と形成技術の組み合わせによって数多くのアプローチが考えられる。材料の点から見ると、金属、Si系、化合物系があり、加工技術については、(1)材料の特徴を利用した自己形成法、(2)新加工技術の開発、(3)従来技術の究極化に大別される。代表的な成果としては、まず、化合物半導体において高指数面基板を利用し、高密度、高被覆率、高配列牲量子ドットの形成に成功し、形成機構を明らかにした。通常の格子不整合による格子歪を利用したドット形成のみならず、格子整合系において表面エネルギーの差を利用したドット形成法を開発した。Si系においては、SiO_2埋め込みSi量子ドット、V溝Si単一量子細線、Si量子井戸などの量子構造の他、選択酸化によるSi量子ドットの形成に成功した。金属については、収束電子ビームによる位置制御で、GaおよびAlによる間隔100nm以下の二次元ドットアレイを作製し、また水素の引き抜きにより金属ドットの位置制御が可能であることを示した。従来技術の高度化に関する成果としては、ドライエッチングの低損傷化、選択成長による量子細線・ドットの形成による単電子トランジスター実現の基礎的技術の確立、高性能量子細線レーザーの実現に成功した。本研究班で開発した技術により、各種の単電子トランジスター構造を形成し、トランジスタ動作を確認した。
本研究により、単電子デバイスの構成要素として大きな可能性がある金属、Si系、化合物系について、集積化の新しい基礎技術が開発された。これらの基礎技術は、単電子デバイスのみならず、従来型の集積回路の微細化、光デバイス、および新しい物理現象の探索にも貢献するとものと思われる。
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