| 研究課題/領域番号 |
18H01482
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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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| 審査区分 |
小区分21050:電気電子材料工学関連
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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 |
中払 周 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, 主幹研究員 (90717240)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
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| キーワード | トランジスタ / バンド間トンネリング / ２次元物質 / 遷移金属ダイカルコゲナイド / トンネルトランジスタ / 低消費電力 / トランジスタ極性 / 二次元物質 / 層状物質 / 半導体 / 二次元半導体 / トンネル効果 / 原子薄膜 / トンネル現象 / 低消費電力デバイス / 2次元物質 |
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| 研究成果の概要 |
情報処理における消費電力を大きく削減すると期待されるトンネルトランジスタを２次元物質で構成し、そのデバイス動作実証を行った。チャネル層に遷移金属ダイカルコゲナイド系半導体材料である二テルル化モリブデンを、絶縁層に六方晶窒化硼素をそれぞれ用いて、金属電極として白金とニッケルを並列して設置する特殊な構成を用いた。これらの金属の仕事関数の違いを利用することで、ｎ型／ｐ型領域を２つの独立したゲート電極による電界ドープ法で形成した。２つのゲートに印加するバイアスの極性を調整して、デバイスを流れる電流を観測することで、バンド間トンネリングが生じていることを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、将来の高度な情報社会における情報処理において消費される総電力量を抑制することに繋げることを意図したものである。現在のシリコンに立脚した半導体技術では、将来のIoT技術を含む高度な情報社会でのデータ処理における総消費電力量の劇的な増大に対処できない。そこで、新しい材料として２次元物質を導入することでこの莫大になり続ける消費エネルギーの問題に対処しようとしている。本研究ではその新しい材料による情報処理におけるいくつかの課題に対処しようとするものであり、将来の新しい技術開発を一歩進める成果を得るに至った。
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