少数ドーパントのポテンシャル揺らぎを利用したシリコン単電子転送デバイス

2010 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 20246060
• 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: 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): 2008 – 2010
• キーワード: 少数電子素子 / 電子デバイス・機器 / 半導体超微細化 / シリコン

研究概要

ナノメータ領域のシリコンデバイスは、ドーパントの個数や配置のばらつきがデバイス特性を左右するため、これを克服するデバイス原理の提案が必要である。本研究は、シリコン単電子デバイスに関する我々の最近の成果(基盤研究Sによる)を基に提案するものであり、ランダムに配置された少数個のドーパントのポテンシャル場を利用することにより、1ゲートパルスあたり1個の電子を転送する単電子転送デバイスの開発を目指す。すなわち、ナノ領域で顕在化するドーパントのポテンシャル揺らぎを積極的に利用したシリコンナノデバイスの開発を目的とする。

研究成果

• [雑誌論文] Single-electron transfer between two donors in nanoscale thin silicon-on-insulator field-effect transistors (2010)
  • 著者名/発表者名: E. Hamid, D. Moraru, J.C. Tarido, S. Miki, T. Mizuno, M. Tabe
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 97 ページ: 262101-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical control of capacitance dispersion for single-electron turnstile operation in commongated junction arrays (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Yokoi, D. Moraru, T. Mizuno, M. Tabe
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. 108 ページ: 053710-1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-Electron Transport through Single Dopants in a Dopant-Rich Environment (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe, D. Moraru, M. Ligowski, M. Anwar, R. Jablonski, Y. Ono, T. Mizuno
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. Vol.105 ページ: 016803-1-4
  • 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, no.7 ページ: 071201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of individual dopants in a thin silicon layer by low temperature Kelvin Probe 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 ページ: 142101
  • 査読あり
• [学会発表] Si Single Dopant Devices (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe
  • 学会等名: The Int.Symp. on Nanoscale Transport and Technology (ISNTT2011)
  • 発表場所: Atsugi
  • 年月日: 2011-01-12
• [学会発表] Observation of individual dopants in Si channel by Low-Temeperature KFM (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe
  • 学会等名: 18th Int. Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM18)
  • 発表場所: Atagawa
  • 年月日: 2010-12-11
• [学会発表] Single dopant devices : Single-electron transport through single-dopants (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe
  • 学会等名: ITRS Deterministic Doping Workshop 2
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 2010-11-12
• [学会発表] Si single-dopant devices and their characterization (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe
  • 学会等名: 2010 Asia-Pacific Workshop on Fundamentals and Applications of Advanced Semiconductor Devices (AWAD2010)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2010-07-01
• [学会発表] Single-photon detection by Si single-electron FETs (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Tabe
  • 学会等名: European MRS (E-MRS) Symp. J : Silicon-based nanophotonics
  • 発表場所: France
  • 年月日: 2010-06-08
• [図書] ナノシリコンの最新技術と応用展開第1章(8「シリコン多重ドットFETの新機能:フォトン検出と単電子転送」)分担執筆 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田部道晴, D. Moraru
  • 総ページ数: 56-65
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 電子情報通信学会「知識ベース」(S2群ナノ・量子・バイオ-2編ナノエレクトロニクス-第1章「シリコンナノエレクトロニクス」)分担執筆 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田部道晴
  • 出版者: オーム社
• [備考] 新聞掲載
• [備考] 田部道晴:集積回路原子の「ムラ」検査-静岡大、微細化促す新技術日経産業新聞(2008.10.2)
• [備考] ホームページ等
• [備考] 静岡大学学術リポジトリ
  • URL: http://ir.lib.shizuoka.ac.jp/
• [備考] 電子工学研究所
  • URL: http://www.rie.shizuoka.ac.jp/index.html
• [備考] 田部研究室
  • URL: http://www.rie.shizuoka.ac.jp/~nanohome/