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単電子ナノドットアレイデバイスの高機能化

研究課題

研究課題/領域番号 15J01747
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関北海道大学

研究代表者

曹 民圭  北海道大学, 情報科学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード抵抗変化型メモリ / 単電子デバイス
研究実績の概要

本研究では単電子ナノドットアレイデバイスと抵抗変化型メモリによる新たな高機能デバイスシステムを目指した。平成28年度は主に抵抗変化型メモリと単電子ナノドットアレイデバイスの組み合わせシステムの設計に注力し、関連する研究を行った。平成28年度では、以下2項目において、成果をあげた。①単電子ナノドットアレイに関する研究では、共同研究者と別の手法によるトリプルドットの作成法と評価法の開拓を進め、本分野の権威ある学会誌である、Journal of Applied Physics誌に投稿し、掲載された。また、抵抗変化メモリのアナログ動作の手法を開拓した。セレクタとして用いたトランジスタのゲート電圧を変え、抵抗変化型メモリの抵抗をアナログ的に変化させることに成功した。そしてナノドットアレイと接続できる回路を提案し、それを詳しく分析することで、高機能フレキシブルデバイスとしての動作の可能性を示した。国際会議で筆頭3件の発表を行った。②この抵抗変化メモリのアナログ記憶機能をニューラルネットによる極低消費電力な脳型コンピューティングに応用するため、新たなトランジスタの構造を提案した。そのトランジスタの構造は非対称的な構造を有するためニューラルネットワークの弱点であったリーク電流を減らすことができる。ニューラルネットワークアレイのセレクタとして重要な非対称MOSトランジスタの試作を、産業技術総合研究所と共同で、つくばセンターのクリーンルームに赴き完了し、その動作を確認した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 10件)

  • [雑誌論文] Capacitance evaluation of compact silicon triple quantum dots by simultaneous gate voltage sweeping2016

    • 著者名/発表者名
      T. Uchida, M. Jo, A. Tsurumaki-Fukuchi, M. Arita, A. Fujiwara, Y. Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 120 号: 23 ページ: 234502-234502

    • DOI

      10.1063/1.4972197

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fabrication and single-electron-transfer operation of a triple-dot single-electron transistor2015

    • 著者名/発表者名
      M. Jo, T. Uchida, A. Tsurumaki-Fukuchi, M. Arita, A. Fujiwara, Y. Ono, K. Nishiguchi, H. Inokawa, Y. Takahashi
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 118 号: 21

    • DOI

      10.1063/1.4936790

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fabrication and evaluation of series-triple quantum dots by thermal oxidation of Silicon nanowire2015

    • 著者名/発表者名
      T. Uchida, M. Jo, A. Tsurumaki-Fukuchi, M. Arita, A. Fujiwara, Y. Takahashi
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 5 号: 11

    • DOI

      10.1063/1.4936563

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Analog Memory Operated by MOSFET and MoOx Resistive Random Access Memory2016

    • 著者名/発表者名
      Mingyu Jo, Reon Katsumura, Atsushi Tsurumaki-Fukuchi, Masashi Arita, Yasuo Takahashi, Hideyuki Andoh and Takashi Morie
    • 学会等名
      16th Int. Symp. on Advanced Fluid Information (AFI-2016)
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2016-10-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ナノドットアレイデバイスのためのアナログメモリ素子制御の検討2016

    • 著者名/発表者名
      曹民圭,勝村玲音,福地厚,有田正志,高橋庸夫,安藤秀幸,森江隆
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Serially Coupled Triple Quantum Dots with a Compact Device Structure by a Simultaneous Voltage-Sweeping Method2016

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Uchida, Mingyu Jo, Atsushi Tsurumaki-Fukuchi, Masashi Arita, Akira Fujiwara, and Yasuo Takahashi
    • 学会等名
      IEEE NANO 2016
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2016-08-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of the Origin of Excited States Appeared in Small Si Single-electron Transistors2016

    • 著者名/発表者名
      T. Uchida, M. Jo, H. Satoh, A. Tsurumaki-Fukuchi, M. Arita, A. Fujiwara1 , Y. Takahashi
    • 学会等名
      Silicon nanoelectronics workshop
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2016-06-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analog Memory Characteristics of 1T1R MoOx Resistive Random Access Memory2016

    • 著者名/発表者名
      Mingyu Jo, Reon Katsumura, Atsushi Tsurumaki-Fukuchi, Masashi Arita, Yasuo Takahashi, Hideyuki Andoh and Takashi Morie
    • 学会等名
      2016 Silicon Nanoelectronics Workshop (SNW-2016)
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2016-06-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of the Origin of Excited States Appeared in Small Si Single-electron Tranaistors2016

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Uchida, Mingyu Jo, Hikaru Satoh, Atsushi Tsurumaki-Fukuchi, Masashi Arita, Akira Fujiwara, and Yasuo Takahashi
    • 学会等名
      2016 Silicon Nanoelectronics Workshop (SNW-2016)
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2016-06-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analog Memory Characteristics of 1T1R MoOx Resistive Random Access Memory2016

    • 著者名/発表者名
      M. Jo, R. Katsumura, A. Tsurumaki-Fukuchi, M. Arita, Y. Takahashi, H. Andoh, T. Morie
    • 学会等名
      Silicon nanoelectronics workshop
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2016-06-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Conductive filament in CBRAM having double-insulator-layer of MoOx/Al2O3 investigated by in-situ TEM2016

    • 著者名/発表者名
      Shuichiro HIRATA, Akihito TAKAHASHI, Mingyu JO, Atsushi TSURUMAKI-FUKUCHI, Masashi ARITA, Yasuo TAKAHASHI
    • 学会等名
      EMRS spring meeting
    • 発表場所
      Lille, France
    • 年月日
      2016-05-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analog memory characteristics of resistance random access memories2016

    • 著者名/発表者名
      M. Jo, R. Katsumura, A. Tsurumaki-Fukuchi, M. Arita, Y. Takahashi, H. Andoh, T. Morie
    • 学会等名
      EMRS spring meeting
    • 発表場所
      Lille, France
    • 年月日
      2016-05-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analog Memory Characteristics of Resistance Random Access Memory2016

    • 著者名/発表者名
      Mingyu Jo, Reon Katsumura, Atsushi Tsurumaki-Fukuchi, Masashi Arita, Yasuo Takahashi, Hideyuki Andoh and Takashi Morie
    • 学会等名
      EMRS 2016 Spring Meeting (EMRS-2016)
    • 発表場所
      Lille, France
    • 年月日
      2016-05-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 抵抗変化型メモリのアナログ的抵抗可変特性2016

    • 著者名/発表者名
      曹 民圭、勝村玲音、福地 厚、有田 正志、高橋 庸夫、安藤秀幸、森江隆
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of triple-dot single-electron transistor and its turnstile operation2015

    • 著者名/発表者名
      M. Jo, T. Uchida, A. Tsurumaki-Fukuchi, M. Arita, A. Fujiwara, Y. Ono, K. Nishiguchi, H. Inokawa, Y. Takahashi
    • 学会等名
      28th Internat. Microprocesses and Nanotechno. Conf
    • 発表場所
      Toyama International Conference Center
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] トリプルドット単電子トランジスタの作製とターンスタイル動作2015

    • 著者名/発表者名
      曹 民圭、内田貴史、福地 厚、有田 正志、藤原聡、高橋 庸夫
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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