走査型ノイズセンサの高性能化と半導体中電荷揺らぎの空間分布・周波数分散特性の探求

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20740180
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 河野 行雄 独立行政法人理化学研究所, 石橋極微デバイス工学研究室, 専任研究員 (90334250)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: 走査型ノイズセンサ / 量子ホール効果 / グラフェン

研究概要

本研究は、以前開発した量子ホール素子による走査型ノイズセンサの性能を格段に向上させ、この計測技術を量子ホール系における電荷揺らぎの探求に適用することで、実空間・周波数分散の双方における情報を直接的に可視化することを目的として行われた。具体的な成果は以下の3点である。
(1) カンチレバーを介在させることで、高空間分解能化(24nm)を達成した
(2) (1)を用いて半導体界面量子ホール系における電荷の局所的な過渡応答を明らかにした
(3) (1)を用いて、グラフェンにおけるポテンシャル分布マッピングに成功した

研究成果

• [雑誌論文] Scanning nanoelectrometer based on a two-dimensional electron gas transistor with a probe-integrated gate electrode (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawano, K. Ishibashi
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 96 ページ: 142109-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scanning Electrometer: Mapping of Electric Potential and Its Fluctuation
  • 著者名/発表者名: Y. Kawano
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics (Review paper) (accepted for publication)
  • 査読あり
• [学会発表] Scanning electrometer based on quantum electronic devices: Mapping of electric potential and its fluctuation (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawano
  • 学会等名: 17th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
  • 発表場所: Izu
  • 年月日: 20091200
• [備考] 研究紹介ホームページアドレス
  • URL: http://www.riken.go.jp/lab-www/adv_device/kawano/index.html
• [産業財産権] 電荷分布イメージング装置 (2009)
  • 発明者名: 河野行雄(90%)、石橋幸治(10%)
  • 権利者名: 独立行政法人理化学研究所
  • 産業財産権番号: 2009-204383
  • 出願年月日: 2009-09-04