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ヘテロ構造設計と微細化により低電圧・高速動作を目指した相補型縦型トンネルFET

研究課題

研究課題/領域番号 26249046
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 電子デバイス・電子機器
研究機関東京工業大学

研究代表者

宮本 恭幸  東京工業大学, 工学院, 教授 (40209953)

研究分担者 鈴木 寿一  北陸先端科学技術大学院大学, 学内共同利用施設等, 教授 (80362028)
連携研究者 金澤 徹  東京工業大学, 工学院, 助教 (40514922)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
41,470千円 (直接経費: 31,900千円、間接経費: 9,570千円)
2016年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2015年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2014年度: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)
キーワードトンネルFET / ヘテロ接合 / 化合物半導体 / スタガード型ヘテロ構造 / 化合物半導体MOSFET / タイプIIヘテロ構造 / InGaAs MIS構造 / 分子線エピタキシー / 格子緩和成長 / 絶縁体-半導体界面
研究成果の概要

集積回路の高性能化には高オン電流/低オフ電流/低電源電圧を同時に行う必要があり、その実現には、異なる材料を組み合わせたへテロ構造と微細マルチゲート構造を持ちかつ従来とは異なる原理で動くトンネルFET(TFET)の研究開発が必要である。
理論計算を行い、それに基づき20 nm幅のダブルゲート構造InGaAs/GaAsSbトンネルFETを作製し、ゲート電圧に対する電流の変化を示すサブスレッショルド特性において従来より低い68 mV/decを確認した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 12件、 謝辞記載あり 12件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 15件、 招待講演 6件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Dependence of electron mobility on gate voltage sweeping width and deposition temperature in MOSFETs with HfO2/Al2O3/InGaAs gate stacks2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ohsawa, S. Netsu, N. Kise, S. Noguchi, and Y. Miyamoto
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 56 号: 4S ページ: 04CG05-04CG05

    • DOI

      10.7567/jjap.56.04cg05

    • NAID

      210000147612

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An InAs/high-k/low-k structure: electron transport and interface analysis2017

    • 著者名/発表者名
      T. Ui, R. Mori, S. P. Le, Y. Oshima, and T. Suzuki.
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 7 号: 5 ページ: 055303-055303

    • DOI

      10.1063/1.4983176

    • NAID

      120006584033

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Scaling limit for InGaAs/GaAsSb heterojunction double-gate tunnel FETs from the viewpoint of direct band-to-band tunneling from source to drain induced off-characteristics deterioration2016

    • 著者名/発表者名
      W. Lin, S.Iwata, K. Fukuda and Y. Miyamoto
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: vol.55 号: 7 ページ: 070303-070303

    • DOI

      10.7567/jjap.55.070303

    • NAID

      210000146742

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Recent progress in compound semiconductor electron devices2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyamoto
    • 雑誌名

      IEICE Electronics Express

      巻: 13 号: 18 ページ: 20162002-20162002

    • DOI

      10.1587/elex.13.20162002

    • NAID

      130005266591

    • ISSN
      1349-2543
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] InGaAs/AlAs triple-barrier p-i-n junction diode for realizing superlattice-based FET for steep slope2016

    • 著者名/発表者名
      A. Yukimachi and Y. Miyamoto
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: vol.55 号: 11 ページ: 118004-118004

    • DOI

      10.7567/jjap.55.118004

    • NAID

      210000147254

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fin width dependence on gate controllability of InGaAs channel FinFETs with regrown source/drain2016

    • 著者名/発表者名
      N. Kise,H. Kinoshita, A. Yukimachi, T. Kanazawa and Y. Miyamoto
    • 雑誌名

      Solid-State Electronics

      巻: vol.126 ページ: 92-95

    • DOI

      10.1016/j.sse.2016.09.009

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Low-frequency noise in AlTiO/AlGaN/GaN metal-insulator-semiconductor heterojunction field-effect transistors2016

    • 著者名/発表者名
      S. P. Le, T. Ui, T. Q. Nguyen, H.-A. Shih, and T. Suzuki
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 119 号: 20

    • DOI

      10.1063/1.4952386

    • NAID

      120006584035

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] III-V族チャネルを持つMOSFET2016

    • 著者名/発表者名
      宮本恭幸
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 136 号: 4 ページ: 437-443

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.136.437

    • NAID

      130005141657

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] GaAsSb/InGaAsダブルゲートトンネルFETにおけるソースおよびドレイン不純物濃度依存性2016

    • 著者名/発表者名
      岩田 真次郎,大橋 一水, 林 文博, 福田 浩一, 宮本 恭幸
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 136 号: 4 ページ: 467-473

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.136.467

    • NAID

      130005141655

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Body width dependence of subthreshold slope and on-current in GaAsSb/InGaAs double-gate vertical tunnel FETs2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ohashi, M. Fujimatsu, S. Iwata and Y. Miyamoto
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl.Phys

      巻: 54 号: 4S ページ: 04DF10-04DF10

    • DOI

      10.7567/jjap.54.04df10

    • NAID

      210000145011

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Low-frequency noise in InAs films bonded on low-k flexible substrates2015

    • 著者名/発表者名
      S. P. Le, T. Ui, and T. Suzuki
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 107 号: 19

    • DOI

      10.1063/1.4935458

    • NAID

      120006510328

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Channel thickness dependence on InGaAs MOSFET with n-InP source for high current density2014

    • 著者名/発表者名
      K. Ohsawa, A. Kato, T. Kanazawa, E. Uehara and Y. Miyamoto
    • 雑誌名

      IEICE Electronics Express

      巻: 11 号: 14 ページ: 20140567-20140567

    • DOI

      10.1587/elex.11.20140567

    • NAID

      130004725760

    • ISSN
      1349-2543
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gate-control efficiency and interface state density evaluated from capacitance-frequency-temperature mapping for GaN-based metal-insulator-semiconductor devices2014

    • 著者名/発表者名
      H.-A. Shih, M. Kudo, and T. Suzuki
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 116 号: 18

    • DOI

      10.1063/1.4901290

    • NAID

      120005650341

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-frequency noise in AlN/AlGaN/GaN metal-insulator-semiconductor devices: a comparison with Schottky devices2014

    • 著者名/発表者名
      S. P. Le, T. Q. Nguyen, H.-A. Shih, M. Kudo, and T. Suzuki
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 116 号: 5 ページ: 0545101-8

    • DOI

      10.1063/1.4892486

    • NAID

      120005650340

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] GaAsSb/InGaAs Double-Gate Vertical Tunnel FET with a Subthreshold Swing of 68mV/dec at Room Temperature2017

    • 著者名/発表者名
      N. Kise, S. Iwata, R. Aonuma, K. Ohsawa and Y. Miyamoto
    • 学会等名
      2017 Compound Semiconductor Week (CSW) [Includes 29th International Conference on Indium Phosphide & Related Materials (IPRM) & 44th International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS)]
    • 発表場所
      dbb forum, Germany
    • 年月日
      2017-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deposition Temperature and Al2O3 Thickness Dependence on the Mobility of HfO2/Al2O3/InGaAs Gate Stacks2016

    • 著者名/発表者名
      K. Ohsawa, N. Kise and Y. Miyamoto
    • 学会等名
      48th Int. Conf. on Solid State Devices and Materials
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication and characterization of InAs/high-k/low-k structures2016

    • 著者名/発表者名
      T. Ui, R. Mori, S. P. Le, Y. Oshima, and T. Suzuki.
    • 学会等名
      48th Int. Conf. on Solid State Devices and Materials
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2016-09-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental approach for feasibility of superlattice FETs2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kashiwano, A. Yukimachi and Y. Miyamoto
    • 学会等名
      2016 Lester Eastman Conference (LEC)
    • 発表場所
      Lehigh University, USA
    • 年月日
      2016-08-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Steep sub-threshold slope in short-channel InGaAs TFET2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyamoto, W. Lin, S.Iwata, and K. Fukuda
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on the Physics of Semiconductors and Applications (ISPSA-2016)
    • 発表場所
      Ramada Plaza Jeju Hotel, Korea
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Operation of 16-nm InGaAs channel multi-gate MOSFETs with regrown source/drain2016

    • 著者名/発表者名
      H. Kinoshita, N. Kise, A. Yukimachi, T. Kanazawa, Y. Miyamoto
    • 学会等名
      2016 Compound Semiconductor Week (CSW) [Includes 28th International Conference on Indium Phosphide & Related Materials (IPRM) & 43rd International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS)]
    • 発表場所
      富山国際会議場
    • 年月日
      2016-06-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low-frequency noise exponents in InAs thin films on flexible or GaAs(001) substrates2016

    • 著者名/発表者名
      S. P. Le, T. Ui, and T. Suzuki
    • 学会等名
      43rd International Symposium on Compound Semiconductors
    • 発表場所
      富山国際会議場
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 再成長S/Dを有するInGaAsマルチゲートMOSFETのLch=16nm動作2016

    • 著者名/発表者名
      木下治紀 木瀬信和 祢津誠晃 金澤徹 宮本恭幸
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東工大
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 短チャネルTFETにおけるソース-ドレイン間直接トンネリングのオフ電流への寄与2016

    • 著者名/発表者名
      林文博, 岩田真次郎, 福田浩一,宮本恭幸
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東工大
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Steep slope devices with InGaAs channel for post Si CMOS application2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyamoto
    • 学会等名
      China Semiconductor Technology International Conference (CSTIC) 2016
    • 発表場所
      SHICC Shanghai International Convention Center,China
    • 年月日
      2016-03-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Design of drain for low off current in GaAsSb/InGaAs tunnel FETs2015

    • 著者名/発表者名
      S. Iwata, W. Lin, K. Fukuda and Y. Miyamoto
    • 学会等名
      47th Int. Conf. on Solid State Devices and Materials
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center
    • 年月日
      2015-09-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] InGaAs channel for low supply voltage2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyamoto,T. Kanazawa, Y. Yonai, K. Ohsawa, Y. Mishima, M. Fujimatsu, K. Ohashi, S. Nestu, and S. Iwata
    • 学会等名
      47th Int. Conf. on Solid State Devices and Materials
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Low-frequency noise in AlTiO/AlGaN/GaN metal-insulator-semiconductor heterojunction field-effect transistors2015

    • 著者名/発表者名
      S. P. Le, T. Ui, T. Q. Nguyen, H.-A. Shih, and T. Suzuki
    • 学会等名
      47th Int. Conf. on Solid State Devices and Materials
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GaAsSb/InGaAsヘテロ接合を用いたダブルゲートトンネルFETにおける界面準位の導入による性能の劣化2015

    • 著者名/発表者名
      岩田真次郎, 大橋 一水, 祢津 誠晃, 福田 浩一,宮本 恭幸
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 再成長ソース / ドレインを有する InGaAs マルチゲート MOSFET 作製プロセス2015

    • 著者名/発表者名
      木下 治紀、 金澤 徹、祢津 誠晃、三嶋 裕一、宮本 恭幸
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Steep subthreshold slope in InGaAs MOSFET2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyamoto, M. Fujimatsu, K. Ohashi, A. Yukimachi and S. Iwata
    • 学会等名
      SemiconNano2015
    • 発表場所
      Lakeshore Hotel, Hsinchu, Taiwan
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] H.Kinoshita,S.Netsu,Y.Mishima,T.Kanazawa and Y.Miyamoto Fabrication of InGaAs channel multi-gate MOSFETs with MOVPE regrown source/drain2015

    • 著者名/発表者名
      H.Kinoshita,S.Netsu,Y.Mishima,T.Kanazawa and Y.Miyamoto
    • 学会等名
      11th Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics
    • 発表場所
      HIDA HOTEL PLAZA, Takayama, Gifu
    • 年月日
      2015-08-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Operation of 13-nm channel length InGaAs-MOSFET with n-InP source2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ohsawa, Y. Mishima and Y. Miyamoto
    • 学会等名
      27th International Conference on Indium Phosphide and Related Materials
    • 発表場所
      University of California Santa Barbara, CA USA
    • 年月日
      2015-07-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Interface Property of HfO2/Al2O3/In0.53Ga0.47As Using Nitrogen Plasma Cleaning and Hydrogen Annealing2015

    • 著者名/発表者名
      S. Netsu, T. Kanazawa, and Y. Miyamoto
    • 学会等名
      27th International Conference on Indium Phosphide and Related Materials
    • 発表場所
      University of California Santa Barbara, CA USA
    • 年月日
      2015-07-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Interface Property of HfO2/Al2O3/In0.53Ga0.47As Using Nitrogen Plasma Cleaning and Hydrogen Annealing2015

    • 著者名/発表者名
      S. Netsu, T. Kanazawa, and Y. Miyamoto
    • 学会等名
      27th International Conference on Indium Phosphide and Related Materials
    • 発表場所
      Santa Barbara, CA
    • 年月日
      2015-06-28 – 2015-07-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Operation of 13-nm channel length InGaAs-MOSFET with n-InP source2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ohsawa, Y. Mishima and Y. Miyamoto
    • 学会等名
      27th International Conference on Indium Phosphide and Related Materials
    • 発表場所
      Santa Barbara, CA
    • 年月日
      2015-06-28 – 2015-07-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Body width dependence of subthreshold slope and on-current in GaAsSb/InGaAs Double Gate Vertical Tunnel FETs2014

    • 著者名/発表者名
      K. Ohashi, M. Fujimatsu and Y. Miyamoto
    • 学会等名
      2014 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM)
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Low-frequency noise of intrinsic gated region in AlN/AlGaN/GaN metal-insulator-semiconductor heterojunction field-effect transistors2014

    • 著者名/発表者名
      S. P. Le, T. Q. Nguyen, H.-A. Shih, M. Kudo, and T. Suzuki
    • 学会等名
      2014 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM)
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Temperature-dependent characteristics of AlTiO/AlGaN/GaN metal-insulator-semiconductor heterojunction field-effect transistors2014

    • 著者名/発表者名
      T. Q. Nguyen, T. Ui, M. Kudo, H-A. Shih, N. Hashimoto, and T. Suzuk
    • 学会等名
      2014 Asia-Pacific Workshop on Fundamentals and Applications of Advanced Semiconductor Devices
    • 発表場所
      金沢市
    • 年月日
      2014-07-01 – 2014-07-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] InGaAs tri-gate MOSFETs with MOVPE regrown source/drain2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Mishima, T. Kanazawa, H. Kinoshita, E. Uehara, and Y. Miyamoto
    • 学会等名
      72nd Device Research Conference (DRC)
    • 発表場所
      Santa Barbara, CA
    • 年月日
      2014-06-22 – 2014-06-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Growth Process for High Performance of InGaAs MOSFETs2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyamoto, T. Kanazawa, Y. Yonai, K. Ohsawa, Y. Mishima, T. Irisawa, M. Oda, and T. Tezuka
    • 学会等名
      72nd Device Research Conference (DRC)
    • 発表場所
      Santa Barbara, CA
    • 年月日
      2014-06-22 – 2014-06-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] InGaAs MOSFET Source Structures Toward High Speed/low Power Applications2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyamoto, T. Kanazawa, Y. Yonai, A. Kato, M. Fujimatsu, M. Kashiwano , K. Ohsawa, and K. Ohashi
    • 学会等名
      26th International Conference on InP and Related Materials (IPRM 2014)
    • 発表場所
      Montpellier, France
    • 年月日
      2014-05-11 – 2014-05-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 東京工業大学工学院電気電子系 宮本研究室

    • URL

      http://www.pe.titech.ac.jp/Furuya-MiyamotoLab

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 東京工業大学工学院電気電子系宮本恭幸研究室ホームページ

    • URL

      http://www.pe.titech.ac.jp/Furuya-MiyamotoLab/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 北陸先端科学技術大学院大学ナノマテリアルテクノロジーセンター鈴木研究室ホームページ

    • URL

      http://www.jaist.ac.jp/nmcenter/labs/suzuki-www/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
  • [備考] 東京工業大学電子物理工学専攻 宮本研究室ホームページ

    • URL

      http://www.pe.titech.ac.jp/Furuya-MiyamotoLab/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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