| 研究課題/領域番号 |
16206003
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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 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物性・結晶工学
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| 研究機関 | 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所 |
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研究代表者 |
山口 浩司 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子電子物性研究部, 部長 (60374071)
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| 研究分担者 |
蟹沢 聖 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子電子物性研究部, 主任研究員 (70393767)
斉藤 正 (齊藤 正) 関西大学, 工学部, 教授 (30388417)
舘野 功太 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子光物性研究部, 研究主任 (20393796)
藤澤 利正 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子電子物性研究部, 主幹研究員 (20212186)
平山 祥郎 東北大学, 理学研究科, 教授 (20393754)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
48,750千円 (直接経費: 37,500千円、間接経費: 11,250千円)
2007年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
2006年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2005年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2004年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
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| キーワード | 半導体へテロ接合 / MEMS / NEMS / 量子構造 / ピエゾ抵抗 / 半導体ヘテロ接合 / 量子ホール効果 / ナノメカニクス |
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| 研究概要 |
本研究で得られた最も主要な成果のひとつは、オンチップでパラメトリック励振が可能なマイクロ機械共振器を、化合物半導体ヘテロ構造を用いて実現したことである。このパラメトリック共振器のパラメトロン計算機としての応用を提案し、1ビット操作をデモンストレーションすることに成功した。この成果により、超低消費電力のロジック系を実現できる可能性を示した。また、この共振器を用いて、機械振動のパラメトリック増幅を実現することにも成功した。
また、光による機械共振器のダンピング制御の実現にも成功した。従来、外部の光共振器と組み込むことによりダンピングを制御する手法は報告されてきたが、本手法では半導体の特性を用いることにより、キャリア励起による圧電効果を用いてダンピング制御が可能である。外部キャビティーを用いた場合に比較し、小型化・集積化に適した振動制御技術である。ダンピング制御は増減両方が可能であり、実効的なダンピングを負の値にまで減少させることにより、カンチレバーの自励振動を引き起こすことにも成功した。
さらに、機械共振器の共振特性を改善する新しい手法として、ヘテロ接合構造の形成によって発生した格子不整合歪を用い、共振周波数にして2.5-4倍、Q値にして一桁近い向上を確認した。この手法は組成の制御により格子不整合歪を自在に制御することができるため、汎用性の高い機械共振器の特性改善の手法として期待される。
その他、具体的な機械的機能との融合には至らなかったが、電子ビーム露光を用いた3次元ナノ構造作製技術やナノプローブ技術、量子ドットによる高感度電荷センシング技術、ブロックコポリマー自己組織化技術、半導体ナノワイヤー成長技術など、ナノ構造の作製・評価技術に関して数多くの技術的な進展を見た。これらは、将来のナノ機械構造作製技術に応用できる成果である。
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