| 研究課題/領域番号 |
16K13732
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
量子ビーム科学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
小林 峰 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 特別嘱託研究員 (20360547)
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| 研究協力者 |
下条 雅幸
須坂 祐輔
菅 洋志
山口 智弘
石橋 幸治
ワン ハオ
ルー ウエンセン
マーニッシュ クオワラ
スラバ マーニシュブ
ボシャディ アメラシンゲ
トニー グスタフソン
レオナルド フェルドマン
キーニュネン キモ
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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 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 単電子トランジスタ / クーロン島 / イオンビーム支援堆積法 / タングステンナノワイヤ / 窒化シリコンメンブレン / 単電子トランジスタ構造 / クーロン島構造 / タングステンカルボニール / 超伝導体 / ヘリウムイオン顕微鏡 / ナノデバイス / SiNメンブレン / 鉄ナノワイヤ / 許容電流密度 / クーロンブロッケイド / 量子ビーム |
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的はヘリウムイオン顕微鏡とガスインジェクションシステム（イオンビーム支援堆積法）を組み合わせることによって、単電子トランジスタを所望の場所に作製することであった。通常、単電子トランジスタはSiO2基板上に作製されるが、ソース・ドレン細線の2カ所をヘリウムイオンビームで切断し、クーロン島を作製する時点で、ヘリウムイオンがSiO2中にヘリウムバブルを形成し切断が良好に行えないことがわかった。その対策として、基板を窒化シリコン薄膜（メンブレン）を用いること考案した。その結果、窒化シリコン薄膜上の所望の位置に単電子構造を形成できることがわかった。特性に関しては、今後の研究が必要である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ヘリウムイオン顕微鏡で単電子トランジスタ構造を所望の場所に形成できることを実証したことによって、単電子トランジスタを用いたインバーター、ロジック等の回路、更には量子コンピュータを作り出せる可能性が示されたと考える。本研究を発展させれば、日本における当領域の国際的な競争力の増大が見込め、産業界への大きなインパクトを与えるものと考えられる。更には、次世代エレクトロニクスの発展に大きく寄与するものと確信する。また、本研究によりイオンビーム支援堆積法の可能性も広がったと考えられる。
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