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静電キャリア濃度制御で切り開く新物性探索とモットロニクス

研究課題

研究課題/領域番号 24244062
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

井上 公  独立行政法人産業技術総合研究所, 電子光技術部門強相関エレクトロニクス研究グループ, 主任研究員 (00356502)

研究協力者 KUMAR Neeraj  
鬼頭 愛  
EYVAZOV Azar B.  
PANAGOPOULOS Christos  
STOLIAR Pablo  
ROZENBERG Marcelo J.  
JIMÉNEZ David  
研究期間 (年度) 2012-05-31 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
36,530千円 (直接経費: 28,100千円、間接経費: 8,430千円)
2014年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2013年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2012年度: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
キーワード負の静電容量 / モットFET / サブスレショルド・スイング / 易動度 / 有機無機積層ゲート絶縁膜 / 擬似モット転移 / スピン軌道相互作用 / パーコレーション / 有機無機積層ゲート絶縁体 / 高易動度 / EOT / モットトランジスタ / パリレン / 高誘電率酸化物 / フォトリソグラフィー / 強相関酸化物 / 超伝導 / 強誘電体 / ラシュバ効果 / ハイブリッドゲート絶縁膜 / タンタル酸化物 / 遷移金属酸化物 / 国際情報交換 / 国際研究者交流
研究成果の概要

HfO2と6nmのパリレンとの積層絶縁膜の作製方法を開発しSrTiO3単結晶上にチャネル長2μmのFETを作製した。サブスレショルド・スイングは170mV/dec以下、易動度は10cm2/Vsという非常に良いチャネルが形成できた。ホール効果より1e14/cm2ものキャリアが誘起されることが判明。ゲート絶縁膜の静電容量から予想される値の10倍である。このとき積層ゲート絶縁膜の静電容量は変化していない。SrTiO3表面で擬似モット転移が起き「負のキャリア圧縮度」つまり「負の静電容量」が生じたからだと考えられる。バンド絶縁体であるSrTiO3上で真のモットFETを動作させることに成功した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 13件) 図書 (2件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Two-dimensional quantum transport: Tunnel vision2014

    • 著者名/発表者名
      Isao H. Inoue
    • 雑誌名

      Nature Physics

      巻: 10 号: 10 ページ: 705-706

    • DOI

      10.1038/nphys3098

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrolyte-gated SmCoO3 thin-film transistors exhibiting thickness-dependent large switching ratio at room temperature2013

    • 著者名/発表者名
      P. -H. Xiang, S. Asanuma, H. Yamada, H. Sato, I. H. Inoue, H. Akoh, A. Sawa, M. Kawasaki, Y. Iwasa
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: 25 号: 15 ページ: 2158-2161

    • DOI

      10.1002/adma.201204505

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced and continuous electrostatic carrier doping on the SrTiO3 surface.2013

    • 著者名/発表者名
      A. B. Eyvazov, I. H. Inoue, P. Stoliar, M. J. Rozenberg, C. Panagopoulos
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 3 号: 1

    • DOI

      10.1038/srep01721

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Enormous electrostatic carrier doping of SrTiO3: negative capacitance?2015

    • 著者名/発表者名
      Isao H. Inoue
    • 学会等名
      SPICE-Workshop on Bad Metal Behavior in Mott Systems
    • 発表場所
      Mainz, Germany
    • 年月日
      2015-07-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Negative capacitance? 1000% enhancement of the carrier density at the surface of non-doped SrTiO3.2015

    • 著者名/発表者名
      Isao H. Inoue
    • 学会等名
      Superstripes 2015
    • 発表場所
      Ischia, Italy
    • 年月日
      2015-06-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Crisis of transistor, and beyond2014

    • 著者名/発表者名
      Isao H. Inoue
    • 学会等名
      5th ISAJ SymposiumAdvances in Natural Sciences &Technologies(
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2014-12-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electrostatic carrier doping of the insulating SrTiO3 surface through a Parylene-C/HfO2 hybrid gate insulator2014

    • 著者名/発表者名
      Neeraj Kumar, Ai Kito, Isao H. Inoue
    • 学会等名
      7th International Symposiumon Surface Science
    • 発表場所
      松江市
    • 年月日
      2014-11-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] FEASIBLE MOTT FET: CONCEPT, OBSTACLES, AND FUTURE.2014

    • 著者名/発表者名
      Isao H. Inoue
    • 学会等名
      ECRYS 2014
    • 発表場所
      Cargese, France
    • 年月日
      2014-08-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Inhomogeneous Current Distribution at Oxide interface.2014

    • 著者名/発表者名
      Isao H. Inoue
    • 学会等名
      Superstripes 2014
    • 発表場所
      Erice, Italy
    • 年月日
      2014-07-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mott transistor: concept, obstacles, and future.2014

    • 著者名/発表者名
      Inoue I H
    • 学会等名
      1st China-Japan-Korea RRAM and Functional Oxide Workshop
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Simulating a possible Mott FET channel on a hybrid-gate SrTiO3 FET2013

    • 著者名/発表者名
      Inoue I H
    • 学会等名
      APCTP workshop on Bad Metal Mott Criticality
    • 発表場所
      Pohang, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Simulation of a Mott FET on SrTiO32013

    • 著者名/発表者名
      Inoue I H
    • 学会等名
      2013 JSAP-MRS Joint Symposia
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hybrid-gate SrTiO3 FET as a testbed for future Mottronics2013

    • 著者名/発表者名
      Inoue I H
    • 学会等名
      Colloquium of Indian Institute of Science
    • 発表場所
      Bangalore, India
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Enhanced and continuous electrostatic carrier doping for Mott transistor2013

    • 著者名/発表者名
      I.H.Inoue
    • 学会等名
      IMEC-AIST short Workshop on Oxide Electronics and Mott Material
    • 発表場所
      Brussels
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electrolyte-gated Mott transistor with large switching ratio at room temperature2013

    • 著者名/発表者名
      I.H.Inoue, P.-H.Xiang, S.Asanuma, H.Yamada, H.Sato, H.Akoh, A.Sawa, M.Kawasaki, Y.Iwasa
    • 学会等名
      9th International Nanotechnology Conference on Communication and Cooperation
    • 発表場所
      Berlin
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 未定2013

    • 著者名/発表者名
      I.H.Inoue
    • 学会等名
      Workshop on Bad Metal Behavior and Mott Quantum Criticality
    • 発表場所
      Pohang
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Simulation of a Mott FET on SrTiO32013

    • 著者名/発表者名
      I.H.Inoue, A.B.Eyvazov, P.Stoliar, M.J.Rozenberg, C.Panagopoulos
    • 学会等名
      2013 JSAP-MRS Joint Symposia
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Enhanced and continuous electrostatic carrier density control for Mottronics2012

    • 著者名/発表者名
      I.H.Inoue
    • 学会等名
      IMPACT 2012
    • 発表場所
      Paris
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Functional Metal Oxides New Science and Novel Applications2013

    • 著者名/発表者名
      Inoue I H and Sawa A (ed. Ogale S B, Venkatesan, T V, and Blamire, M)
    • 総ページ数
      498
    • 出版者
      Wiley-VCH
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Functional Metal Oxides, New Science and Novel Applications (Eds. S. Ogale, T. Venkatesan, M. Blamire, Wiley-VCH, Germany)2013

    • 著者名/発表者名
      I.H.Inoue, A. Sawa
    • 出版者
      Resistive switchings in Transition Metal Oxides
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] Dr. Isao H. Inoue

    • URL

      https://staff.aist.go.jp/i.inoue/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] Dr. Isao H. Inoue

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] Isao Inoue B-7976-2008 - ReseacherID.com

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 工業所有権検索:検索結果一覧

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-11-27   更新日: 2020-05-15  

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