| 研究課題/領域番号 |
21H01808
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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29020:薄膜および表面界面物性関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
宮本 聡 名古屋大学, 工学研究科, 特任准教授 (70709097)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2023年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
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| キーワード | シリコン / 半導体 / 同位体 / 局在水素 / 量子計算 / 同位体工学 / 水素 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、水素局在機能を利用した独自薄膜形成技術を新たに提案し、シリコンゲルマニウム下地層における効率的な歪み緩和と極限的な界面傾斜抑制を同時達成することで、量子計算用基板材料としてのシリコン同位体薄膜の飛躍的な高性能化・高品質化を実現する。この過程において、その場観察技術を適用したハイスループット実験という新たな方法論に加え、同位体制御技術を援用した水素局在状態の直接可視化に挑戦し、その機能発現要因の解明を進める。
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| 研究成果の概要 |
シリコン量子ビットを実装する同位体薄膜において局在水素を機能利用する界面制御の方法論と基盤技術を開発した。水素導入脱離のプロセス計測による効率的な条件探索法の開発、同位体援用による水素クラスター欠陥の高感度検出と精密評価、デバイス界面由来の電気雑音の室温評価が可能な装置の開発などに成功した。同位体薄膜を実装基板として量子ビットの制御性に関わるバレー分離の性能検証も行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水素プロセス挙動のハイスループット計測、高感度な水素検出が可能な質量分析標準、デバイス界面性能の室温評価装置など、同位体薄膜の界面制御に必要な計測技術として高い有用性を示す。半導体産業レベルで広く利用される局在水素による欠陥制御工学の学理構築と、シリコン同位体薄膜の量子計算基板の性能を引き上げる技術基盤として学術的および社会的に意義がある。
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