• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

高感度チャージポンピング・スピン共鳴法の開発と電子対再結合のスピン制御

研究課題

研究課題/領域番号 15K13970
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関静岡大学 (2016)
富山大学 (2015)

研究代表者

小野 行徳  静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (80374073)

研究分担者 土屋 敏章  島根大学, 総合理工学研究科, 教授 (20304248)
堀 匡寛  静岡大学, 電子工学研究所, 講師 (50643269)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードチャージポンピング / 電子スピン共鳴 / シリコン酸化膜界面
研究成果の概要

チャージポンピング(CP)とEDMR(Electrically detected magnetic resonance)を組み合わせたCP-EDMR法を立ち上げ、その高感度化を行った。これにより、シリコンMOSトランジスタのCP-EDMRの観測に世界で初めて成功した。検出スピン数の下限値は1000スピン程度であり、CPを高周波で行うことにより単一スピンの検出が可能であるとの見通しが得られた。また、CP-EDMR法で用いるゲート電圧パルスを変調することにより、エネルギー分光が可能であることを実証した。
これらの結果は、同手法によりスピン相関を観測することができることを示すものである。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 13件、 招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Single-electron quantization at room temperature in a-few-donor quantum dot in silicon nano-transistors2017

    • 著者名/発表者名
      A.Samanta, M.Muruganathan, M.Hori, Y.Ono, H.Mizuta, M.Tabe, D.Moraru
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett.

      巻: 110 号: 9

    • DOI

      10.1063/1.4977836

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of charge-pumping electrically detected magnetic resonance and its application to silicon metal-oxide-semiconductor field-effect transistor2017

    • 著者名/発表者名
      M.Hori, T.Tsuchiya, Y.Ono
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 10 号: 1 ページ: 015701-015701

    • DOI

      10.7567/apex.10.015701

    • NAID

      210000135738

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-domain charge pumping on silicon-on-indulator MOS devices2017

    • 著者名/発表者名
      T.Watanabe, M.Hori, T.Tsuchiya, A.Fujiwara, Y.Ono
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: 56 号: 1 ページ: 011303-011303

    • DOI

      10.7567/jjap.56.011303

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] EDMR on Recombination Process in Silicon MOSFET at Room Temperature2017

    • 著者名/発表者名
      M. Hori, Y. Ono
    • 雑誌名

      Springer Series Advances in Intelligent Systems and Computing, Recent Global Research and Education :Technological Challenges

      巻: 519 ページ: 89-93

    • DOI

      10.1007/978-3-319-46490-9_13

    • ISBN
      9783319464893, 9783319464909
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Manipulation of Single Charges Using Dopant Atoms in Silicon - Interplay with Intervalley Phonon Emission2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Ono, M. Hori, G. P. Lansbergen, A. Fujiwara
    • 雑誌名

      Springer Series Advances in Intelligent Systems and Computing, Recent Global Research and Education :Technological Challenges

      巻: 519 ページ: 137-141

    • DOI

      10.1007/978-3-319-46490-9_20

    • ISBN
      9783319464893, 9783319464909
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electrical activation and electron spin resonance measurements of arsenic implanted in silicon2015

    • 著者名/発表者名
      M. Hori, M. Uematsu, A. Fujiwara, Y. Ono
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 106 号: 14

    • DOI

      10.1063/1.4917295

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Accuracy of Charge Pumping Current in Time Domain2015

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, M. Hori, T. Tsuchiya, Y. Ono
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: E98.C 号: 5 ページ: 390-394

    • DOI

      10.1587/transele.E98.C.390

    • NAID

      130005067742

    • ISSN
      0916-8524, 1745-1353
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] SOI MOS p-i-nダイオードの低温チャージポンピング2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉時暢, 堀匡寛, 小野行徳
    • 学会等名
      電子情報通信学会研究会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Study of Electron Localization Effects in Donor-Acceptor Pairs in Low-Dimensional Si Tunnel Diodes2017

    • 著者名/発表者名
      Prabhudesai Gaurang, Anh Le The, Shibuya Mitsuki, Manoharan Muruganathan, Hori Masahiro, Ono Yukinori, Mizuta Hiroshi, Tabe Michiharu, Moraru Daniel
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Study of Stability of A-few-donor Quantum Dots with Different Configurations for Room-Temperature Single-Electron Tunneling Operation2017

    • 著者名/発表者名
      Hasan KM Tarik, Samanta Arup, Affiff Adnan, Anh Le The, Manoharan Muruganathan, Hori Masahiro, Ono Yukinori ,Mizuta Hiroshi,Tabe Michiharu, Moraru Daniel
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Silicon-on-insulator MOS デバイスにおける実時間チャージポンピングの応用2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉 時暢, 堀 匡寛, 土屋 敏章, 藤原 聡, 小野 行徳
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] シリコンにおけるチャージポンプー電荷とスピンの室温極限操作に向けてー2017

    • 著者名/発表者名
      小野 行徳, 堀匡寛, 土屋敏章
    • 学会等名
      第29回シリサイド系半導体研究会
    • 発表場所
      八洲学園大学(神奈川県・横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Charge pumping EDMR for MOS interface analysis2016

    • 著者名/発表者名
      M.Hori,Y.Ono
    • 学会等名
      The 18th Takayanagi Kenjiro Memorial Symposium
    • 発表場所
      静岡大学(静岡県・浜松市)
    • 年月日
      2016-11-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Silicon Single Boron Transistor2016

    • 著者名/発表者名
      Y.Ono, M.Hori, A.Fujiwara
    • 学会等名
      ICNERE EECCiS2016
    • 発表場所
      マラン(インドネシア)
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Manipulation of Single Charges Using Dopant Atoms in Silicon-Interplay with Intervalley Phonon Emission2016

    • 著者名/発表者名
      Y.Ono, M.Hori, G.P.Lansbergen, A.Fujiwara
    • 学会等名
      Inter Academia2016
    • 発表場所
      ワルシャワ(ポーランド)
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EDMR on recombination process in Silicon MOSFETs at room Temperature2016

    • 著者名/発表者名
      M.Hori, Y.Ono
    • 学会等名
      Inter Academia2016
    • 発表場所
      ワルシャワ(ポーランド)
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Charge Pumping Current from Single Si/SiO2 Interface Traps: Direct Observation of Pb Centers and Fundamental Trap-Counting by the Charge Pumping Method by the charge pumping method2016

    • 著者名/発表者名
      土屋敏章,小野行徳
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高感度チャージポンピングEDMR法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      堀 匡寛, 成松諒一, 土屋敏章, 小野行徳
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Time domain charge pumping on silicon-on-insulator MOS transistors2016

    • 著者名/発表者名
      T.Watanabe, M.Hori, Y.Ono
    • 学会等名
      2016 Asia-Pacific Workshop on Fundamentals and Applications of Advanced Semiconductor Devices(AWAD2016)
    • 発表場所
      函館国際ホテル(北海道・函館市)
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Charge pumping EDMR towards charge/spin manipulation in silicon at room temperature2016

    • 著者名/発表者名
      M.Hori, R.Narimatsu, Y.Ono
    • 学会等名
      2016 IEEE Silicon Nanoelectronics Workshop(SNW2016)
    • 発表場所
      ホノルル(米国)
    • 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] Novel application of the charge pumping process for charge and spin control2016

    • 著者名/発表者名
      M.Hori,Y.Ono
    • 学会等名
      EMN Meeting on Quantum 2016
    • 発表場所
      プーケット (タイ)
    • 年月日
      2016-04-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Single-dopant transistor and pump-interplay with single phonon-2016

    • 著者名/発表者名
      小野 行徳
    • 学会等名
      フォノンエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都・新宿区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [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, and Y. Takahashi
    • 学会等名
      28th International Microprocesses and Nanotechnology Conference(MNC2015)
    • 発表場所
      Toyama International Conference Center, Toyama
    • 年月日
      2015-11-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cryogenic Charge Pumping using Silicon on Insulators2015

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, M. Hori, T. Saruwatari, A. Fujiwara, and Y. Ono
    • 学会等名
      8th International Microprocesses and Nanotechnology Conference(MNC2015)
    • 発表場所
      Toyama International Conference Center, Toyama
    • 年月日
      2015-11-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrically detected magnetic resonance study on silicon PN junction2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nishiuchi, K. Furuta, T. Mitani, M. Hori, Y. Ono
    • 学会等名
      2015 Asdia-Pacific Workshop on Fundamentals and Applications of Advanced Semiconductor Devices
    • 発表場所
      Jeju Island, Korea
    • 年月日
      2015-07-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Charge pumping by point defects - Towards ultimate control of recombination in silicon2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Ono M. Hori
    • 学会等名
      Silicon nanoelectronics for advanced applications
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-06-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ESR measurements of As donor electrons in silicon2015

    • 著者名/発表者名
      M. Hori, M. Uematsu, A. Fujiwara, Y. Ono
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies (EM-NANO 2015)
    • 発表場所
      TOKI MESSE Niigata Convention Center Niigata, Japan
    • 年月日
      2015-06-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low Temperature Charge Pumping in SOI Gated PIN Diode2015

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, M. Hori, T. Saruwatari, A. Fujiwara, and Y. Ono
    • 学会等名
      2015 Silicon Nanoelectronics Workshop(SNW-2015)
    • 発表場所
      Rega Royal Hotel Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 静岡大学電子工学研究所 小野・堀研究室ホームページ

    • URL

      https://wwp.shizuoka.ac.jp/nano/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi