強相関ゲート二次元半導体FETの創製

• 研究領域: ２．５次元物質科学：社会変革に向けた物質科学のパラダイムシフト
• 研究課題/領域番号: 24H01206
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 関西大学
• 研究代表者: 山本 真人 関西大学, システム理工学部, 准教授 (00748717)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円); 2025年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2024年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: 強相関酸化物 / 二次元半導体 / トランジスタ / 電界効果トランジスタ / 強相関物質

研究開始時の研究の概要

原子レベルの厚さしかない二次元半導体は非常に優れたゲート制御性を有することから、ゲート長1 nm以下においても低消費電力動作可能な電界効果トランジスタ(FET)のチャネル材料として期待されている。しかし、二次元半導体をチャネル材料に用いたとしても、従来のFET構造では、オフ・オンスイッチに必要な電圧に理論下限値が存在することから、その低消費電力化には限界がある。本研究では、微小エネルギーで絶縁体―金属相転移を示す強相関酸化物を二次元半導体FETのゲートとして用いることで、これまでの理論限界を超える超低消費電力スイッチの実現を目指す。