• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2007 年度 実績報告書

絶縁ゲートを持つ縦型InP系ホットエレクトロントランジスタの研究

研究課題

研究課題/領域番号 19206038
研究機関東京工業大学

研究代表者

宮本 恭幸  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (40209953)

キーワードホットエレクトロン / ヘテロランチャー / InP / InGaAs / 電子ビーム露光 / 絶縁ゲート / バリスティック電子 / モンテカルロシミュレーション / 縦型電子デバイス
研究概要

理論的アフローチとしては、モンテカルロシミュレーションによる、エミッタコレクタ間距離35nm(エミッタゲート間距離10nm)では、遮断周波数2THz以上が得られることが明らかに成った。このときエミッタのドーピング濃度は3x10^<18>cm^<-3>であり、最大電流密度は3MA/cm^2である。モンテカルロシミュレーションでは、これ以上の高電流密度が現在扱えないが、高電流密度化を行ってエミッタ充電時間下げ、かつ走行幅を非常に小さくした場合において、走行領域長をエミッタゲート間の距離に比例させて小さく出来ると考え、解析的に最高速度を求めた。計算できた範囲ではモンテカルロシミュレーションと傾向が一致し、最大電流密度を上げれば、さらに早い特性が見積もれることが判った。
実験的アプローチとしては、エミッタ幅30nmの半導体メサ形成が可能となった。また、エミッタゲート間距離の制御を決めるプロセスである絶縁層のエッチングにおいて、ゲート・エミッタ間の1nmオーダーでの段差制御を可能となった。これらの結果から、従来よりは制御性の向上が行われ、従来約.5しか無かった伝達コンダクタンスと出力コンダクタンスの比で定義される電圧利得が4倍程度高い約2が得られる様になった。ただし、伝達コンダクタンス・出力コンダクタンス・最大電流密度などはいまだ理論に及んでいない。動作した素子のFIB/SEMによる断面観察から、金でできたゲートが絶縁物内で動いていること、また半導体メサ形状の関係からゲートがメサ直近まで近づいていないことが原因であると思われる。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Cutoff Frequency Characteristics of Gate-Control Hot Electron Transistors by Monte Carlo Simulation2008

    • 著者名/発表者名
      M. Igarashi, K. Furuya, and Y. Miyamoto
    • 雑誌名

      Physicsa Status Solidi(C) 5

      ページ: 70-73

    • 査読あり
  • [雑誌論文] InP/InGaAs hot electron transistors with insulated gate2007

    • 著者名/発表者名
      A. Suwa, T. Hasegawa, T. Hino, H. Saito, M. Oono, Y. Miyamoto, and K. Furuya
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl Phys., 46

      ページ: L617-L619

    • 査読あり
  • [学会発表] 絶縁ゲート制御型ホットエレクトロントランジスタの電圧利得向上2008

    • 著者名/発表者名
      齋藤尚史、孟伶我、宮本恭幸、古屋一仁
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      千葉県船橋市
    • 年月日
      2008-03-29
  • [学会発表] ゲート制御ホットエレクトロントランジスタのバリスティックモデル解析2008

    • 著者名/発表者名
      上澤岳史、山田朋宏、古屋一仁、宮本恭幸
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      千葉県船橋市
    • 年月日
      2008-03-29
  • [学会発表] モンテカルロ計算によるゲート制御ホットエレクトロントランジスタの遮断周波数解析2008

    • 著者名/発表者名
      宮本恭幸、五十嵐満彦、山田朋宏、上澤岳史、古屋一仁
    • 学会等名
      電気学会電子デバイス研究会
    • 発表場所
      群馬県みなかみ町
    • 年月日
      2008-03-06
  • [学会発表] InP系バリスティックトランジスタ(招待講演)2008

    • 著者名/発表者名
      宮本恭幸、古屋一仁
    • 学会等名
      電子情報通信学会 電子デバイス研究会
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 年月日
      2008-01-30
  • [学会発表] ホットエレクトロントランジスタにおけるゲート絶縁性の確認2007

    • 著者名/発表者名
      日野高宏, 齋藤尚史, 宮本恭幸,古屋一仁
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 年月日
      2007-09-04
  • [学会発表] 先端ノンドープ構造ホットエレクトロンエミッタ充電時間解析2007

    • 著者名/発表者名
      山田朋宏, 古屋一仁, 宮本恭幸
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 年月日
      2007-09-04
  • [学会発表] Cutoff Frequency Characteristics of Insulated-gate Hot-electron Transistors by Monte Carlo Simulation2007

    • 著者名/発表者名
      M. Igarashi, N. Machida, Y. Miyamoto, and K. Furuya
    • 学会等名
      15th International Conference on Nonequilibrium Carrier Dynamics in Semiconductors
    • 発表場所
      東京都文京区
    • 年月日
      2007-07-23
  • [学会発表] Fabrication of hot electron transistors controlled by insulated gate2007

    • 著者名/発表者名
      T. Hino, A. Suwa, T. Hasegawa, H. Saito, M. Oono, Y. Miyamoto, K. Furuya
    • 学会等名
      19th International Conference on Indium Phosphide and Related Materials (IPRM'07)
    • 発表場所
      島根県松江市
    • 年月日
      2007-05-15
  • [備考]

    • URL

      http://www.pe.titech.ac.jp/Furuya-MiyamotoLab/index.htm

URL: 

公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi