| 研究課題/領域番号 |
16H03900
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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 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物理学一般
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
森山 悟士 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主任研究員 (00415324)
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| 連携研究者 |
大野 圭司 国立研究開発法人理化学研究所, 石橋極微デバイス工学研究室, 専任研究員 (00302802)
森 貴洋 国立研究開発法人産業技術総合研究所, ナノエレクトロニクス研究部門, 主任研究員 (70443041)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 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 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
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| キーワード | 量子ドット / トンネルトランジスタ / 単電子トランジスタ / 電子スピン共鳴 / スピン・ブロッケード / ラビ振動 / 量子ビット / 量子コンピュータ |
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| 研究成果の概要 |
トンネル電界効果トランジスタ(TFET) はP型電極-チャネル-N型電極からなるMOSFET構造を持つトランジスタである。本研究では，素子作製プロセス工程中でAlおよびNがチャネル中に注入されたAl-NドープTFET素子の電子輸送を調べ，Al-Nイオン注入よって形成されたと考えられる深い準位を介する単一電子伝導，マイクロ波照射による量子ドット中の単一電子スピン共鳴の観測，さらに量子ビット動作となる単一電子スピンのラビ振動を観測することに成功した。これらの成果は，シリコンTFETが単一電子トランジスタやスピン量子ビット素子などの量子ドットデバイスとして応用できることを示したものである。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究によって，シリコンテクノロジーに立脚したTFETの量子ドットデバイスとしての有用性を示すことができた。単一もしくは小数素子レベルでの動作が確立されれば，それらを集積し，外部周辺回路と接続した大規模回路の構築へのハードルは，他の電子材料に比べれば格段に低く，基礎研究の成果を産業の発展へスムーズに繋げられることが期待できる。シリコンデバイス技術に立脚した集積化単一電子・量子情報処理デバイスが開発できることを実証した本研究成果は学術的および産業的にも意義があると考える。
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