水素局在機能を用いたシリコン同位体薄膜の量子計算グレード化

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21H01808
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 宮本 聡 名古屋大学, 工学研究科, 特任准教授 (70709097)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: シリコン / 半導体 / 同位体 / 局在水素 / 量子計算

研究成果の概要

シリコン量子ビットを実装する同位体薄膜において局在水素を機能利用する界面制御の方法論と基盤技術を開発した。水素導入脱離のプロセス計測による効率的な条件探索法の開発、同位体援用による水素クラスター欠陥の高感度検出と精密評価、デバイス界面由来の電気雑音の室温評価が可能な装置の開発などに成功した。同位体薄膜を実装基板として量子ビットの制御性に関わるバレー分離の性能検証も行った。

自由記述の分野

同位体工学、薄膜表面界面物性

研究成果の学術的意義や社会的意義

水素プロセス挙動のハイスループット計測、高感度な水素検出が可能な質量分析標準、デバイス界面性能の室温評価装置など、同位体薄膜の界面制御に必要な計測技術として高い有用性を示す。半導体産業レベルで広く利用される局在水素による欠陥制御工学の学理構築と、シリコン同位体薄膜の量子計算基板の性能を引き上げる技術基盤として学術的および社会的に意義がある。