ナノ多重接合系の輸送制御と新機能デバイスの研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18063010
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 田部 道晴 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (80262799)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: 電子デバイス・機器 / 電子・電気材料 / トンネル現象 / シリコンナノデバイス

研究概要

個々のドナーポテンシャルを利用した多重トンネル接合をチャネルとする単電子SOI-MOSFETをデバイスの基本構造とし、フォトン吸収に対応したランダムテレグラフシグナルの観測、およびランダムポテンシャル系における単電子転送を実証した。また低温ケルビンプローブフォース顕微鏡によるチャネル中の単一ドーパントの観察に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Observation of Discrete Dopant Potential and Its Application to Si Single-Electron Devices (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe, D. Moraru, M. Ligowski, M. Anwar, K. Yokoi, R. Jablonski, T. Mizuno
  • 雑誌名: Thin Solid Films Vol.518 ページ: S38-S43
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-electron transport characteristics in quantum dot arrays due to ionized dopants (2009)
  • 著者名/発表者名: D. Moraru, M. Ligowski, J.C. Tarido, S. Miki, R. Nakamura, K. Yokoi, T. Mizuno, M. Tabe
  • 雑誌名: Journal of Automation, Mobile Robotics & Intelligent Systems Vol.3,No.4 ページ: 52-54
  • 査読あり
• [雑誌論文] A photon position sensor consisting of singleelectron circuits (2009)
  • 著者名/発表者名: A.K. Kikombo, M. Tabe, Y. Amemiya
  • 雑誌名: Nanotechinology Vol.20 ページ: 405209-1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-Electron Transfer by Inter-Dopant Coupling Tuning in Doped Nanowire Silicon-On-Insulator Field-Effect Transistors (2009)
  • 著者名/発表者名: D. Moraru, M. Ligowski, K. Yokoi, T. Mizuno, M. Tabe
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express Vol.2 ページ: 071201-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-Gated Single-Electron Transfer in Nonuniform Arrays of Quantum Dots (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Yokoi, D. Moraru, M. Ligowski, M. Tabe
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. Vol.48 ページ: 024503-1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of individual dopants in a thin silicon layer by low temperture Kelvin Prove Force Microscope (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Ligowski, D. Moraru, M. Anwar, T. Mizuno, R. Jablonski, M. Tabe
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. Vol.93,No.14 ページ: 142101-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal agglomeration of ultrathin silicon-on-insulator layers: crystalline orientation dependence (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Fan, R. Nuryadi, Z.A. Burhanudin, M. Tabe
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. Vol.47,No.3 ページ: 1461-1464
  • 査読あり
• [雑誌論文] Si Multidot FETs for Single-Electron Transfer and Single-Photon Detection (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe, R. Nuryadi, D. Moraru, Z.A. Burhanudin, K. Yokoi, H. Ikeda
  • 雑誌名: ACTA PHYSICA POLONICA A Vol.113,No.3 ページ: 811-814
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantized electron transfer through random multiple tunnel junctions in phosphorousdoped silicon nanowires (2007)
  • 著者名/発表者名: D. Moraru, Y. Ono, H. Inokawa, M. Tabe
  • 雑誌名: Physical Review B Vol.76,no.7 ページ: 075332-1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of field-induced single-acceptor ionization in Si by single-hole-tunneling transistor (2007)
  • 著者名/発表者名: Z.A. Burhanudin, R. Nuryadi, M. Tabe
  • 雑誌名: Applied Physics Letters Vol.91,No.4 ページ: 042103-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical study of turnstile operation in random-multidotchannel field-effect transistor (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Ikeda, M. Tabe
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. Vol.99 ページ: 073705-1-6
  • 査読あり
• [学会発表] Towards Silicon-based Single Dopant Technology (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe
  • 学会等名: JST Int. Sympo. on Atom-scale Silicon Hybrid Nanotechnolgies for 'More-than-Moore' and 'Beyond CMOS' Era
  • 発表場所: Southampton, UK
  • 年月日: 20100301-20100302
• [学会発表] Si Single-Dopant FETs and Observation of Single -Dopant Potential by LT-KFM (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe, D. Moraru, M. Anwar, Y. Kawai, S. Miki, Y. Ono, T. Mizuno
  • 学会等名: 5th Int. Workshop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics (SiGe(C))
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 20100129-20100130
• [学会発表] シングルドーパントデバイスの現状と課題 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田部道晴
  • 学会等名: 応用物理学会シリコンテクノロジー分科会第117回研究集会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2010-01-22
• [学会発表] Breakthrough of Advanced Nano -Silicon Devices (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe, D. Moraru, M. Anwar, K. Yokoi, R. Nakamura, M. Ligowski, S. Miki, T. Mizuno
  • 学会等名: 2nd Int. Conf. on Advanced Material and Practice of Nanotechnology (ICAMPN)
  • 発表場所: Jakarta, Indonesia
  • 年月日: 20091111-20091112
• [学会発表] Single Dopant Electronics (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe
  • 学会等名: The 6th Korean-Japanese Student Workshop (KJS Workshop)
  • 発表場所: Hamamatsu
  • 年月日: 20091029-20091030
• [学会発表] Single-Electron Transport through Discrete Dopants (2009)
  • 著者名/発表者名: D. Moraru, M. Anwar, M. Ligowski, S. Miki, R. Nakamura, T. Mizuno, R. Jablonski, M. Tabe
  • 学会等名: 2009 Int. Conf. on Solid State Devices and Materials (SSDM 2009)
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 20091007-20091009
• [学会発表] Si Multi-dot FET Using Discrete Dopants (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe, D. Moraru, M. Ligowski, M. Anwar, K. Yokoi, R. Jablonski, T. Mizuno
  • 学会等名: 5th Handai Nanoscience and Nanotechnology Int. Sympo.
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 20090901-20090903
• [学会発表] Observation of discrete dopant potential and its application to Si single-electron devices (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe, D. Moraru, M. Ligowski, M. Anwar, K. Yokoi, R. Jablonski, T. Mizuno
  • 学会等名: 6th Int. Conf. on Silicon Epitaxy and Heterostructures (ICSI-6)
  • 発表場所: California, USA
  • 年月日: 20090517-20090522
• [学会発表] KFMによる半導体不純物分析の最前線 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田部道晴
  • 学会等名: 日本学術振興会第167委員会/第53回研究会
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都
  • 年月日: 20090108-20090109
• [学会発表] シリコンドーパント原子デバイス (2009)
  • 著者名/発表者名: 田部道晴
  • 学会等名: 電子情報通信学会北海道支部およびIEEE札幌支部共催講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Application and Observation of Discrete Dopant Potential for Si Single-Electron Devices (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe, D. Moraru, M. Ligowski, M. Anwar, R. Jablonski, T. Mizuno
  • 学会等名: IUMRS Int. Conf. in Asia 2008 (IUMRS-ICA 2008)
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 20081209-20081213
• [学会発表] Si Single-Electron SOI- MOSFETs: Interplay with Individual Dopants and Photons (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe, Z.A. Burhanudin, R. Nuryadi, D. Moraru, M. Ligowski, R. Jablonski, T. Mizuno
  • 学会等名: MRS fall meeting 2008
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 20081201-20081205
• [学会発表] Si single-electron devices: manipulation of individual dopants (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe
  • 学会等名: The 5th Int. Workshop on Nanoscale Semiconductor Devices (IWNSD)
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2008-05-16
• [学会発表] Si Single-Electron Devices: Interaction with Individual Dopants and Photons (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe, R. Nuryadi, D. Moraru, Z.A. Burhanudin, H. Ikeda
  • 学会等名: Fifth Int. Sympo. on Control of Semiconductor Interfaces (ISCSI-V)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20071112-20071114
• [学会発表] Si Bicrystal Structures for Multijunction Single- Electron Devices (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe, R. Nuryadi, T. Ishino, Y. Kasai, D. Nagata, K. Ebisawa, H. Ikeda
  • 学会等名: 3rd Int. Workshop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics (SiGe(C) 2007)
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 20071108-20071109
• [学会発表] Manipulation of single-electrons in Si nanodevices-Interplay with photons and ions- (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe, R. Nuryadi, Z.A. Burhanudin, D. Moraru, K. Yokoi, H. Ikeda
  • 学会等名: Mechatronics 2007
  • 発表場所: Warsaw, Poland
  • 年月日: 20070919-20070921
• [学会発表] Si multidot FETs for single-electron transfer and single-photon detection (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe, R. Nuryadi, D. Moraru, Z.A. Burhanudin, K. Yokoi, H. Ikeda
  • 学会等名: 13th Int. Sympo. on Ultrafast Phenomena in Semiconductors (13-UFPS)
  • 発表場所: Vilnius, Lithuania
  • 年月日: 20070826-20070829
• [学会発表] Si single-electron FETs for single -photon detection (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe, R. Nuryadi, Z. Burhanudin
  • 学会等名: 2007 Asia-Pacific Workshop on Fundamentals and Applications of Advanced Semiconductor Devices (AWAD 2007)
  • 発表場所: Gyeongju, Korea
  • 年月日: 20070625-20070627
• [学会発表] Effects of Parameter Randomness on Quantized-electron transfer in 1D Multiple-Tunnel-Junction Arrays (2007)
  • 著者名/発表者名: D. Moraru, Y. Ono, H. Inokawa, K. Yokoi, H. Ikeda, M. Tabe
  • 学会等名: 2007 Silicon Nanoelectronics Workshop
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20070610-20070611
• [学会発表] Ionization of single-acceptors in p-Si epilayer observed using single-hole-tunneling transistor (2007)
  • 著者名/発表者名: Z.A. Burhanudin, R. Nuryadi, M. Tabe
  • 学会等名: 2007 Silicon Nanoelectronics Workshop
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20070610-20070611
• [学会発表] Si単電子デバイスとフォトン検出 (2007)
  • 著者名/発表者名: 田部道晴
  • 学会等名: 日本学術振興会第151委員会1月研究会
  • 発表場所: アストンホテル熱海
  • 年月日: 2007-01-29
• [学会発表] シリコン単電子デバイス-ランダムドット系での単電子操作と光応用- (2007)
  • 著者名/発表者名: 田部道晴
  • 学会等名: 応用物理学会第20回上田記念講演会および東海支部40周年記念会
  • 発表場所: 名古屋ガーデンパレス
  • 年月日: 2007-01-06
• [学会発表] Photo Illumination Effect on Single-Electron- Tunneling Current Through a Thin Bicrystal SOI FET (2006)
  • 著者名/発表者名: R. Nuryadi, Z.A. Burhanudin, R. Yamano, T. Ishino, Y. Ishikawa, M. Tabe
  • 学会等名: Solid State Devices and Materials (SSDM 2006)
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 20060913-20060915
• [学会発表] Observation of single-electron pump operation with one ac gate bias in phosphorous-doped Si wires (2006)
  • 著者名/発表者名: D. Moraru, Y. Ono, H. Inokawa, K. Yokoi, R. Nuryadi, H. Ikeda, M. Tabe
  • 学会等名: Solid State Devices and Materials (SSDM 2006)
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 20060913-20060915
• [学会発表] Nanoelectronic Devices: Silicon Single Electron Device (2006)
  • 著者名/発表者名: R. Nuryadi, M. Tabe
  • 学会等名: 1st Int. Conf. on Advanced Material and Practical Nanotechnology
  • 発表場所: Indonesia
  • 年月日: 20060904-20060905
• [学会発表] シリコンマルチドット型単電子デバイスとフォトン検出への応用 (2006)
  • 著者名/発表者名: 田部道晴
  • 学会等名: 電気学会E準部門フィジカルセンサ技術委員会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学
  • 年月日: 20060900
• [学会発表] 多重接合型シリコン単電子デバイス-フォトン検出と単電子規則転送への展開- (2006)
  • 著者名/発表者名: 田部道晴
  • 学会等名: 豊田理化学研究所主催第299回物性談話会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2006-11-06
• [学会発表] シリコン単電子デバイスの新展開 (2006)
  • 著者名/発表者名: 田部道晴、ラトノヌルヤディ、池田浩也
  • 学会等名: 日本学術振興会第151委員会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2006-07-10