| 研究課題/領域番号 |
05555010
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
表面界面物性
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
浅野 種正 九州工業大学, マイクロ化総合技術センター, 教授 (50126306)
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| 研究分担者 |
牧平 憲治 九州工業大学, マイクロ化総合技術センター, 助手 (10253569)
青木 誠志 九州工業大学, マイクロ化総合技術センター, 助手 (40231758)
比嘉 勝也 九州工業大学, マイクロ化総合技術センター, 助手 (40238259)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| キーワード | 電子波干渉 / 真空マイクロエレクトロニクス / 微小電子源 / 電界放射 / ダイヤモンド |
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| 研究概要 |
本研究は、電子の波動性を利用し、その位相を制御することでスイッチングを行う電子波干渉型素子を、真空マイクロエレクトロニクス技術で実現することを目的とする基礎研究である。シミュレーションおよび実験研究より以下のことが明らかとなった。
(1)微小電界放射電子源、偏向電極、集束電極よりなる、三極電子波干渉素子を提案し、量子論的シュミレーションを行った結果、100nm程度の加工技術で十分な論理振幅を得られる、熱電圧程度の極めて小さな電圧で大きな論理振幅が得られることがわかった。
(2)電子波干渉素子においてより大きな干渉効果を得るために、偏向電極にできるだけ平行に電子を入射させることが有効である。そのためには、微小電子源に、電子軌道の中心軸からできるだけ離して集束電極を設けることが有効であることを、電子軌道解析より明らかにした。
(3)Si微小電子源の新しい作製法として、スパッタにおける堆積粒子の回り込みを、堆積時の圧力を変化させて制御することを利用した自己整合工程を開発した。この方法で、数十ボルトの電圧で電子を真空中に放出できるSi微小電子源を作製できることを示した。
(4)Si基板上に合成したダイヤモンドから、電子放出が起こることを見出した。ダイヤモンドからの電子放出は、Siなどに比べ、真空度の悪化に伴う放出電流の減少が小さく、安定に動作する。イオンミリング法によって、合成ダイヤモンドを、微小電子源に適した構造に加工でき、さらに熱処理との組み合わせにより、放出電流量も大きく増大できることを示した。
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