| 研究課題/領域番号 |
11355014
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
小田 俊理 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 (50126314)
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| 研究分担者 |
嶋田 寿一 日立製作所, 中央研究所, 企画室長
土屋 良重 東京工業大学, 量子効果エレクトロニクス研究センター, 助手 (80334506)
畑谷 成郎 東京工業大学, 量子効果エレクトロニクス研究センター, 助手 (90302942)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
36,130千円 (直接経費: 34,000千円、間接経費: 2,130千円)
2001年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2000年度: 13,400千円 (直接経費: 13,400千円)
1999年度: 13,500千円 (直接経費: 13,500千円)
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| キーワード | ナノ結晶シリコン / パルスプラズマプロセス / シリコン表面 / 微細加工プロセス / 単電子トンネル / 量子ドット相関 / 単電子メモリ / バリスティック伝導 |
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| 研究概要 |
1.粒径10nm以下のシリコン量子ドット間の電子トンネル現象に着目した新機能の探索を目指して研究を行った。シリコン量子ドットの微細化を検討するため、パルスプラズマプロセスで形成したナノ結晶の酸素中熱処理による表面酸化の機構を調べた。粒径10nmレベルのナノ結晶では、表面酸化膜のためストレスを発生し酸化速度が低減することを実験的に確認し、量子ドットにおける酸化機構のモデルを導いた。
2.シリコンナノ結晶量子ドットをチャネルとする平面型および縦型微細トランジスタを作製し、クーロンブロッケード現象を観測した。単一量子ドットによる電子輸送と隣接するドット間の相互作用を区別して観測することが出来た。モンテカルロシミュレーションにより単電子トンネル過程をモデル化することが出来た。
3.縦型ラップゲート電極構造を形成して、極微細トランジスタを作製した。チャネルサイズは電子平均自由行程より小さくバリスティック伝導を観測した。磁場を加えることにより伝導特性が変化し、バンド谷とスピン縮退が解ける様子を観測した。
4.シリコンドットをフローティングゲートとする単電子メモリ素子を作製し、パルスバイアス測定によりメモリ保持特性を評価した滞電効果により、1個の電子の捕獲、放出過程を観測することができた。
5.表面酸化したシリコン量子ドットの積層構造から高効率発光および電子放出を観測し、シリコン量子ドットの形状と微小性に特有な現象であることを確認した。
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