| 研究課題/領域番号 |
09305022
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 東北大学 |
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研究代表者 |
横尾 邦義 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (60005428)
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| 研究分担者 |
三村 秀典 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (90144055)
江上 典文 ATR, 環境適応通信研究所, 室長
石塚 浩 福岡工業大学, 工学部, 教授 (50015517)
佐藤 信之 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (10178759)
嶋脇 秀隆 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (80241587)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| キーワード | 共鳴トンネル / 冷陰極 / 単色電子源 / GaAs / AlAs超格子構造 / 量子井戸 / エネルギー計測 |
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| 研究概要 |
1.極薄酸化膜(6nm)と多結晶シリコンゲート電極から成るMOS構造平面型トンネル陰極を製作し、動作実験を行った。その結果、放射電流特性において、酸化膜とゲート電極の界面での電子波の共鳴効果に伴う振動現象を初めて観測した。このことは、量子井戸や量子ドット等内の量子化されたエネルギーバンド構造を反映した電子を真空中に放射し得ることを示唆するものである。
2.GaAs/AlAs超格子構造からなる単一量子井戸、2重量子井戸、3重量子井戸を持つ共鳴トンネル陰極を分子線エピタキシー(MBE)法により製作し、動作実験を行った。その結果、ダイオード電流特性に共鳴トンネル効果に伴う負性抵抗性が観測される電圧近傍で、ステップ状とインパルス状の電子放射を観測した。この電子放射は、放射電流の立ち上がり電圧が、ダイオード電流に負性抵抗の現れる電圧と一致することから、共鳴トンネル効果を反映した電子放射と考えられる。
3.共鳴トンネル陰極からの放射電子のエネルギー計測を行うため、高性能エネルギー分析装置(分解能10meV)の設計、製作を行い、タングステンヘアピン型電子銃を用いて校正を行った。エネルギー計測の結果、本エネルギー分析装置の最小分解能は仕様通り10meV程度であることを確認した。
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