| 研究課題/領域番号 |
05452200
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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 |
電子デバイス・機器工学
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| 研究機関 | 東洋大学 |
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研究代表者 |
菅野 卓雄 東洋大学, 工学部, 教授 (50010707)
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| 研究分担者 |
神田 洋三 東洋大学, 工学部, 教授 (70041845)
村山 洋一 東洋大学, 工学部, 教授 (40057956)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1995
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| キーワード | 高精度微小傾角基板 / ステップ構造 / 異方性エッチング / 表面反転層 / 単電子トランジスタ / 量子ドット / 極微細パターン / 非対称トンネル障壁 |
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| 研究概要 |
(1)高精度微小傾角基板における原子層ステップ-テラス構造の作成
(100)面を主体とした主要低指数面からの傾き、大きさを変化させた高精度微小傾角シリコン基板を超高真空中通電加熱処理することにより、単原子層及び2原子層ステップ-テラス構造を再現性良く作成するのに成功した。
(2)グループ傾斜側面を利用した単電子トランジスタの設計及び試作
シリコン(100)面を異方性エッチングすることにより近接して形成される基板を超高真空中通電加熱処理することにより、単原子層及び2原子層(111)面で挟まれる微小領域に自己整合工程を用いてリセス構造を形成することにより表面反転層を電界誘起により形成して、量子ドットを実現せしめることにより、高密度集積化に適した単電子トランジスタが製作可能であることを提案した。現在までに2次元容量解析シミュレーションによって素子の寸法、材料設計を行い、その設計に基づいて素子を作成し、その電気的特性の評価を行うまでに至っている。一方、素子寸法を更に微細化するために、電子線露光装置を立ち上げ、最小線幅0.05μm程度の極微細パターン作成を可能とした。
(3)非対称トンネル障壁を有する単電子素子の設計及び試作
非対称のポテンシャルを使用するトンネル障壁の導入により、電子の移動に方向性を持たせ、また、障壁の容量とトンネル抵抗とを独立に制御することが可能となり、単電子トランジスタの設計の自由度が大幅に向上することを提案し、且つ、シミュレーションにより確認した。非対称トンネル障壁が、cmosロジックのような従来型論理回路のみならず、2分決定ダイヤグラム(BDD)ような非ブール代数型論理回路に対しても有用であることを示すことに成功した。
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