| 研究課題/領域番号 |
05452188
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
谷口 研二 大阪大学, 工学部, 助教授 (20192180)
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| 研究分担者 |
森藤 正人 大阪大学, 工学部, 助手 (00230144)
浜口 智尋 大阪大学, 工学部, 教授 (40029004)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| キーワード | 単一電子トンネル素子 / クーロンブロッケイド / 疑似CMOSロジック回路 / トンネル・キャパシタ |
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| 研究概要 |
当該年度内における研究成果は下記の通りである。
(1)回路シミュレーション技術を用いて単一電子トンネリング素子に特徴的な素子の増幅機能を最大限に生かすための素子構造を検討した。電流駆動能力を向上させるにはトンネル接合抵抗をできる限り小さくすることが必要であるが、小さくし過ぎると同時トンネル現象によって回路の誤作動が起こるため、最適な値があることを示した。
(2)素子のスケーリング則を明らかにした。素子の容量をスケーリングすると電流、電圧が大きくできるメリットがあるものの、ジュール熱によって接合部の温度が高くなる問題が派生してくることを明らかにした。この接合部の温度はスケーリング係数の3乗に比例して高くなるので、素子を微小にし過ぎると単一電子素子の性能を十分には発揮できないことが分かった。
(3)インバータチェインの解析を通して、回路動作を安定に行うには、比較的大きな負荷容量を経由してデータを転送することが効果的であることを明らかにした。これは、次段ゲートの電荷配置の影響をスクリーニングするためである。応答速度と消費電力とのトレードオフによって最適な負荷としては電子が15個入ったときに論理が“1"となる多数論理が有効であることを示した。
(4)現有設備の電子ビーム描画装置を使ってGaAs/AlGaAsへテロ構造上に単一電子トンネリング素子を作成する基礎プロセスを立ちあげた。
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