| 研究課題/領域番号 |
09450131
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
新宮原 正三 広島大学, 工学部, 助教授 (10231367)
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| 研究分担者 |
坂上 弘之 広島大学, 工学部, 助手 (50221263)
高萩 隆之 広島大学, 工学部, 教授 (40271069)
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| キーワード | 単一電子トランジスタ / SET / 半導体 / 絶縁体 / 超薄膜 / トレネル酸化膜 |
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| 研究概要 |
本年の課題は「埋め込み形成多重接合単一電子トランジスタ」の作成法における、ゲートと基板間のリーク電流低減、及び半導体-絶縁膜多層超薄膜堆積技術の確立であった。本素子の作製プロセスは、電子ビーム露光及びドライエッチングにより微細な孔を薄い多結晶シリコン膜に形成し、さらにシリコン熱酸化により孔径を縮小し、この微細孔に半導体とトンネル絶縁膜の多層超薄膜を埋め込み堆積するものである。その後に化学ドライエッチング(CDE)によりエッチバックを行い、孔内部のみに半導体を残して量子ドットを形成する。作製した素子の断面構造を収束イオンビーム装置(FIB)により観察した結果、リークの主要因はエッチバック時のエッチングレートにパターン依存性が大きく、再現性が取れないことであることが判明した。その代替策として、反応性イオンエッチングによるエッチバックを行った結果、リーク電流の大幅な抑制が達成できた。また、多層超薄膜堆積装置においては、低圧RF-DCスパッタ法によるシリコン及びSiO2膜の積層膜堆積を膜厚精度0.5nmで達成した(主要設備スパッタ電源使用)。なお、多重接合単一電子トランジスタの作成法として、新たにオフセットマスク法による斜めスパッタによる作成法も新たに検討を行った。ここで、堆積粒子の指向性を向上するためコリメーターを使用して、Al/AlO/Al 構造の単一電子トランジスタ作製に成功した。さらに、室温程度の高温動作に向けて、埋め込み形成型SETとオフセットマスク型SETとで比較検討を行っている。
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