| 研究課題/領域番号 |
15H05431
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
プラズマエレクトロニクス
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
板垣 奈穂 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (60579100)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
23,140千円 (直接経費: 17,800千円、間接経費: 5,340千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2016年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2015年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
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| キーワード | スパッタリング / エキシトントランジスタ / 酸窒化インジウム亜鉛 / 量子井戸 / 逆Stranski-Krastanovモード / 格子不整合 / エピタキシー / プラズマエレクトロニクス / エキシトン / トランジスタ / 結晶成長 / ZION / 逆SKモード |
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| 研究成果の概要 |
電子－正孔がクーロン相互作用で結合した準粒子エキシトンをキャリアとするトランジスタを，代表者オリジナル材料(ZnO)x(InN)1-x（以下ZION）により作製し，高い動作速度と高い集積性を兼ねそろえたE/O変換デバイスを実現することを目的としている ZIONは熱平衡下では合成困難であったが，本研究では，代表者が発見した「逆Stranski-Krastanovモード」を利用し，さらに高精度フラックス制御スパッタを用いて化学組成を制御することで，世界初となる単結晶膜の作製に成功した．またZION/ZnO量子井戸に用いたエキシトントランジスタを試作し，ゲートへの光照射によるスイッチングに成功した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，E/O変換の小型化と高速化を同時に達成するエキシトントランジスタの室温動作可能性を示したものである．これが実用化されれば，光電子集積回路の実現を可能にし，従来エレクトロニクスでは達成し得ない高速・低消費電力LSIに発展すると期待される．また，本研究で用いた単結晶成長法は，代表者が発見した「逆SKモード」の成長機構に立脚した斬新な手法である．薄膜材料と基板の組み合わせ自由度を飛躍的に高める，従来にない革新材料・デバイスの創出につながるものである．これが普遍化すれば，今後様々な薄膜形成に革新をもたらすと期待される．
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