| 研究課題/領域番号 |
22246040
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
小田 俊理 東京工業大学, 量子ナノエレクトロニクス研究センター, 教授 (50126314)
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| 研究分担者 |
内田 建 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (30446900)
小寺 哲夫 東京工業大学, 量子ナノエレクトロニクス研究センター, 助教 (00466856)
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| キーワード | シリコン量子ドット / ナノ結晶シリコン集積化 / 単電子デバイス / レーザアニーリング / 2重結合量子ドット |
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| 研究概要 |
ナノシリコン量子ドットの精密配列制御により量子情報デバイスの集積化を目指す研究を行い、以下の成果を得た。
(1)産業技術総合研究所との共同研究により、ディップペンナノリソグラフィおよびファウンテンペンリソグラフィ技術の適用でナノシリコンの配列制御を検討した。ディップペンナノリソグラフィではナノ結晶シリコンの表面制御が重要であること、ファウンテンペンリソグラフィでは溶媒と濃度が重要であることが分かった。
(2)ナノ結晶シリコン表面の酸化膜を制御する方法として、フッ酸蒸気を利用したエッチング法により、電気特性を向上することに成功した。しかし、再酸化により電気伝導度が低下する問題を指摘した。
(3)デルフト工科大学との共同研究により、ナノ結晶シリコン集合体に種々の条件でレーザアニール処理を施して、電子輸送特性の改善を図った。AFM測定による粒径の変化と電気伝導度との相関を検討し、熱拡散モデルで実験結果を説明することができた。
(4)電極間隔10nm以下のナノギャップ電極の作製を目指して、フラーレンを混合した電子ビームレジストや2段階露光技術を開発した。
(5)電子ビーム露光技術により量子ドットと少数電荷検出用の単電子トランジスタを集積したデバイスを作製した。スピン検出型シリコン量子ビットに関しては種々の構造を設計し、シミュレーションにより動作を確認すると共に、3角形状に配列した3重結合量子ドットの形成に成功した。また、ケンブリッジ大学との共同研究により、結合量子ドットデバイスの極低温微少電流測定を行った。
(6)高周波時間分解測定のため、高周波測定用サンプルホルダーの設計を行った。
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