クーロン.ブロッケードを利用したナノパワー超高速エレクトロニクスの研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05302035
• 研究機関: 東洋大学
• 研究代表者: 菅野 卓雄 東洋大学, 工学部, 教授 (50010707)
• 研究分担者: 谷口 研二 大阪大学工学部, 助教授 (20192180) ; 佐々木 昭夫 京都大学工学部, 教授 (10025900) ; 長谷川 英機 北海道大学工学部, 教授 (60001781) ; 青柳 克信 理化学研究所, 半導体工学研究室, 主任研究員 (70087469) ; 村山 洋一 東洋大学, 工学部, 教授 (40057956)
• キーワード: クーロン・ブロッケード / ナノ・パワー・エレクトロニクス / 超高速エレクトロニクス / 単電子トランジスタ / 単電子エレクトロニクス / トンネル現象 / シングル・エレクトロニクス

研究概要

平成6年度においては4回の研究会を開催し、研究代表者及び研究分担者相互間の研究連絡、発表、討論を行った。開催日、場所、研究会における主たる討論議題は下記の如くである。
第1回 平成6年10月11日.於 理化学研究所
(1)原子レベル・スイッチング・デバイス、(2)分子デバイスにおける単電子トンネル現象の利用、(3)微細NSNトンネル接合でのクーロン・ブロッケード
第2回 平成6年11月29日、於 理化学研究所
(1)量子ドット中の強相関と電流 揺らぎ、(2)直列量子ドットにおけるクーロン・ブロッケード、(3)量子ドット・ターンスタイル素子、(4)擬一次元素における共鳴トンネル現象と電子相関、(5)電子層エピタキシ-による量子細線の制作とその光学的特性、(6)FIBによる極微イオン注入領域の磁気抵抗効果、(7)量子構造の界面制御と量子ドットの形成、(8)STM探針による原子制御の基礎と単電子過程、Si(lll)-7×7清浄表面でのAlCl_3の反射初期過程とSTMによる吸着原子.分子の操作、(9)シングルエレクトロンを利用した情報処理-2分決定グラフのデバイス化-
第3回 平成7年1月24日、於 理化学研究所
(1)量子ドットの輸送現象、(2)エッチ量子細線を用いたGaAs/AlGaAsターンスタイル素子の試作と特性、(3)自己組織化によるナノ構造の形成と制御、(4)2重障壁構造を有する単電子トランジスタの特性シミュレーション、(5)トンネル接合負荷SETインバータの検討、(6)単一電子トンネル素子を用いたメモリ
第4回 平成7年3月29日、於 東洋大学
(1)LSIの限界と単電子エレクトロニクスへの期待、(2)単電子デバイスの基礎物理と問題点、(3)単電子ナノ構造の製作技術の現状と展望、(4)単電子ナノ構造の表面・界面の制御、(5)単電子ナノデバイスの室温動作

研究成果

• [文献書誌] 桑村信博: "単-電子論理回路のシミュレーション" 電子情報通信学会論文誌C-ll IEICE77-C-ll. NO.5. 221-228 (1994)
• [文献書誌] 谷口研二: "単一電子トンネル現象を用いた電子デバイスの可能性" 電気学会誌. 114. 371-375 (1994)
• [文献書誌] J.P.Bird: "Experimental Studies of Electronic Transport in Semiconductor Quantum Dot Structures" Solid State Electronics. 37. 709-712 (1994)
• [文献書誌] J.P.Bird: "Magneto-Coulomb Oscillations" Phys.Rev.B49. 11488-11491 (1994)
• [文献書誌] J.P.Bird: "Observation of Aharonov-Bohm Oscillation in the Magnetoresistance of a GaAs/A1GaAs Quantum Dot" Jpn.J.Appl.Phys. 2509-2510 (1994)
• [文献書誌] J.P.Bird: "Coulomb Blockade of the Aharonov-Bohm effect in GaAs/A1GaAs Quantum Dot" Phys.Rev.B50. 14983-14990 (1994)
• [文献書誌] J.P.Bird: "The Spectral Characteristics of Conductance Fluctuations in Ballistic Quantnm Dots" Phys.Rev.B50. 18678-18681 (1994)
• [文献書誌] M.Stopa: "Magneto-Coulomb Oscillations in GaAs-A1GaAS Quantum Dot Strucures" Superlattices and Microstructures. 15. 99-103 (1994)
• [文献書誌] J.P.Bird: "Giant Backscattering Resonances in the Magneto-resistance of GaAs/A1GaAs Quantum Dots" Superlattices and Microstructures. 16. 161-164 (1994)
• [文献書誌] T.Hashizume: "Process-Induced Defects in InP Caused by Chemical Vapor Deposition of Surface Passivation Dielectries" Jpn.J.Appl.Phys.33/IB. 727-733 (1994)
• [文献書誌] G.Schweeger: "Fabrication and Characterisation of Direct Schottky Contacts to Two-Dimensional Electron Gas in GaAs/A1GaAs Quantum Wells." Jpn.J.Appl.Phys.33/1B. 779-785 (1994)
• [文献書誌] N.-J.Wu: "Formation of Oxide-Free Nearly Ideal Pt/GaAs Schottky Barriers by Novel In Situ Photopulse-Assisted Electrochemical Process" Jpn.J.Appl.Phys.33/1B. 936-941 (1994)
• [文献書誌] T.Hashizume: "A Novel In-situ Electrochemical Technology for Formation of Oide-and Defect-Free Contactsto GaAs and Related Low-Dimensional Structures" J.Vacuum Science&Technology B. 12-4. 2660-2666 (1994)
• [文献書誌] Y.Ishikawa: "Macroscopic Electronic Behavior and Atomic Arrangements of GaAs Surfaces Immersed in HCI Solution" J.Vacuum Science&Technology B Second Series. 12-4. 2713-2719 (1994)
• [文献書誌] R.Notzel: "Atomic Force Microscopy Study of Strained In GaAs Quantum Disks Selforganizing on GaAs (nll)B Substrates" Appl.Phys.Leet.65. 2854-2856 (1994)