| 研究課題/領域番号 |
11555084
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
浅田 雅洋 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (30167887)
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| 研究分担者 |
渡辺 正裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (00251637)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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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 |
12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
2000年度: 6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
1999年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
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| キーワード | 金属 / 絶縁体 / 半導体ヘテロ接合 / フッ化カルシウム / フッ化カドミウム / 共鳴トンネルダイオード / 極微細デバイス / 量子効果デバイス / イオン化ビーム結晶成長 |
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| 研究概要 |
金属/絶縁体/半導体超格子を用いた電子デバイス、光デバイス、およびそれらの融合デバイスをシリコン基板上に形成し高機能集積回路を構成することを目的とし、材料系として、ヘテロ接合のポテンシャル障壁が高く、薄膜において顕著な量子効果が現れるため高機能デバイスに適していると考えられるCaF2/CdF2およびSi/CaF2からなる超格子構造の高精度結晶成長法の研究を行い、この結果に基づいて共鳴トンネル素子を形成するとともに、これらの素子と集積して高機能集積回路を形成するためのトランジスタとして、金属電極からなる極短チャネルショットキー接合MOSFETを作製した。極薄膜結晶成長では、イオン化ビーム結晶成長法を用い、10^5の非常に大きなピーク/バレー比を持つ共鳴トンネルダイオード構造の結晶成長に成功した。またSi基板上にSiO2をマスクとして形成した数百ナノメートルサイズの微小面積への成長により、成長層の結晶性が大幅に向上することを見出し、室温できわめて再現性・均一性のよい良好な微分負性抵抗特性をもつ共鳴トンネルダイオードを得た。一方、これらの素子と集積するためのPtSiを用いたp形ショットキーソース/ドレインSOI-MOSFETおよびErSi2を用いたn形ショットキーソース/ドレインSOI-MOSFETを作製し、いずれも25ナノメートルの極短チャネル素子において室温トランジスタ動作を達成した。またSOI層の薄膜化によりon/off比が大幅に向上することを明らかにした。p形では、共鳴トンネル素子との集積に適した構造として、垂直構造のショットキーMOSFETを作製し、チャネル幅8nm、チャネル長50nmの極微細素子において室温トランジスタ動作を達成した。以上により、シリコン基板上の高機能量子効果素子及び集積回路の基本的要素となる素子の構造作製プロセスと基本動作を得ることができた。
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