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

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19206038
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 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)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: ホットエレクトロン / 電子ランチャー / InP / InGaAs / 電子ビーム露光 / III-V MOS / 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

本研究は、縦型化合物半導体トランジスタとして今までに無く微細な15nm幅チャネルを用いることで、6MA/cm^2という従来最高値の約3倍の高速化に重要である高電流密度を実現した。さらに電子を加速するヘテロ接合ランチャとも組み合わせることで、チャネル長に寄らない電流駆動能力という電子がチャネル内で無衝突の場合の状況を確認した。高駆動能力化の為のHigh-k絶縁膜と横型への拡張の為の再成長ソースの研究も行った。

研究成果

• [雑誌論文] Estimation of collector current spreading in InGaAs SHBT having 75-nm-thick collector (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Miyamoto, S. Takahashi, T. Kobayashi, H. Suzuzki, K. Furuya
  • 雑誌名: IEICE TRANSACTIONS on Electronics vol.E-93C ページ: 644-647
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monte Carlo Analysis of Base Transit Times of InP/GaInAs Heterojunction Bipolar Transistors with Ultra thin Graded Bases (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Uesawa, M. Yamada, Y. Miyamoto, K. Furuya
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys vol.49 ページ: 024302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement in Gate Insulation in InP Hot Electron Transistors for High Transconductance, High Voltage Gain (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Saito, Y. Miyamoto, K. Furuya
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻2 ページ: 03451
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cutoff Frequency Characteristics of Gate-Control Hot Electron Transistors by Monte Carlo Simulation (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Igarashi, K. Furuya, Y. Miyamoto
  • 雑誌名: Physica Statu s Solidi(C) 巻5 ページ: 70-73
  • 査読あり
• [雑誌論文] InP/InGaAs hot electron transistors with insulated gate (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Suwa, T. Hasegawa, T. Hino, H. Sa ito, M. Oono, Y. Miyamoto, K. Furuya
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻46 ページ: L617-L619
  • 査読あり
• [学会発表] Submicron InP/InGaAs composite channel MOSFETs with selectively regrown n+-source/drain buried into channel undercut (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kanazawa, K. Wakabayashi, H. Saito, R. Terao, T. Tajima, S. Ikeda, Y. Miyamoto, K. Furuya
  • 学会等名: 22nd Int. Conf. Indium Phosphide and Related Materials (IPRM20 10)
  • 発表場所: 香川県高松市
  • 年月日: 2010-06-02
• [学会発表] Selective undercut etching for ultra narrow mesa structure in vertical InGaA s channel MISFET (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Saito, Y. Miyamoto, K. Furuya
  • 学会等名: 22nd Int. Conf. Indium Phosphide and Related Materials (IPRM20 10)
  • 発表場所: 香川県高松市
  • 年月日: 2010-06-02
• [学会発表] テラヘルツ帯におけるトランジスタ (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮本恭幸
  • 学会等名: 応用電子物性分科会研究例会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-01-29
• [学会発表] InGaAs/InP MISFET (Invited) (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Miyamoto
  • 学会等名: Int. Symposium on Silicon Nano Devices in 2030
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-10-14
• [学会発表] Fabrication of InP/InGaAs Undoped Channel MOSFET with Selectivel y Regrown N+-InGaAs Source Region (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kanazawa
  • 学会等名: 2009 Int. Conf. Solid State Devices and Materi als (SSDM 2009)
  • 発表場所: 宮城県仙台市
  • 年月日: 2009-10-07
• [学会発表] InGaAs/InP MISFET with ep itaxially grown source (Invited) (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Miyamoto
  • 学会等名: 2009 A sia-Pacific Workshop on Fundamentals an d Applications of Advanced Semiconducto r Devices (AWAD)
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2009-06-25
• [学会発表] InP/InGaAs-channel MOSFET with MOVPE Selective Regrown Source (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kanazawa
  • 学会等名: 21 st Int. Conf. Indium Phosphide and Rela ted Materials (IPRM2009)
  • 発表場所: Newport Beach, USA
  • 年月日: 2009-05-13
• [学会発表] Vertical InGaAs MOSFET with Hetero-Launcher and Undoped Channe (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Saito
  • 学会等名: 21st Int. Conf. Indium Phosphide and Related Materials (IPRM2009)
  • 発表場所: Newport Beach, USA
  • 年月日: 2009-05-13
• [学会発表] InGaAs MISFET with hetero-laucher (Invited) (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Miyamoto
  • 学会等名: 2009 RCIQE International Seminar on "Advanced Semiconductor Materials and Devices"
  • 発表場所: 北海道札幌市
  • 年月日: 2009-03-03
• [学会発表] Lateral Buried Growth of N+-InGaAs Source/Drain Region to Undercut InGaAs Channel Structure for High Drive Current N-type MOSFET (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kanazawa, H. Saito, K. Wakabayashi, Y. Miyamoto, K. Furuya
  • 学会等名: 2008 Int. Conf. Solid State Devices and Materials (SSDM2008)
  • 発表場所: 茨城県つくば市
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] Hot electron transistor controlled by insulated gate with 70nm-wide emitter (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Saito, T. Hino, Y. Miyamoto, K. Furuya
  • 学会等名: 20th Int. Conf. Indium Phosphide and Related Materials (IPRM2008)
  • 発表場所: Versailles, France
  • 年月日: 2008-05-26
• [学会発表] InP系バリスティックトランジスタ (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] Fabrication of hot electron transistors controlled by insulated gate (2007)
  • 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 Int. Conf. Indium Phosphide and Related Materials (IPRM2007)
  • 発表場所: 島根県松江市
  • 年月日: 2007-05-15
• [図書] 電子デバイス (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮本恭幸
  • 総ページ数: 153
  • 出版者: 培風館
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.pe.titech.ac.jp/Furuya-MiyamotoLab/index.htm
• [産業財産権] 半導体装置の製造方法
  • 発明者名: 井田実、山幡章司、齋藤尚史、宮本恭幸
  • 権利者名: 日本電信電話、東京工業大学
  • 産業財産権番号: 特許特願2010-100797
• [産業財産権] ホットエレクトロントランジスタ、及びその製造方法
  • 発明者名: 宮本恭幸、前田寛、竹内克彦
  • 権利者名: 東京工業大学
  • 産業財産権番号: 特許第4354192号