| 研究課題/領域番号 |
23226009
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
田部 道晴 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (80262799)
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| 研究分担者 |
品田 賢宏 東北大学, 学内共同利用施設等, 教授 (30329099)
小野 行徳 富山大学, その他の研究科, 教授 (80374073)
水田 博 北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 教授 (90372458)
Moraru Daniel 静岡大学, 工学部, 准教授 (60549715)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 電子デバイス・機器 / シングルドーパント / シリコン / 量子ドット / ドーパント原子 / ナノデバイス / トランジスタ / 接合ダイオード |
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| 研究実績の概要 |
本計画では、ドーパント原子デバイス、および関連する要素研究を総合的に進めている。平成27年度は最終年度にあたり、当初目標を達成すべく研究を推進した。おおむね当初目標を達成できたと考える。
１．ドーパント原子トランジスタの縦方向電界効果：チャネル中の近接する2個のリンドナーに対して強い縦方向電界を印加していくと、チャネルと酸化膜の界面で2つのドナー誘起量子井戸が一体化し、一つの量子井戸としてI-V特性を決定づけることを明らかにした(Scientific Reports (2015))。
２．選択ドープ型ドーパント原子トランジスタ：H25年度に試作した選択ドープFETは、リンドナー数個をチャネル中央部にドーピングしたもので、分子状リンドナー特有の電子状態を反映したId-Vg特性が現れることをすでに報告しているが(Scientific Reports (2014))、動作温度の向上は不十分であった。H27年度はチャネル幅をさらに狭小化（10nm）して、ついに当初目標である室温での動作を確認するに至った（Si Nanoelectronics WS 2016 にて発表予定）。
３．高濃度pnナノダイオード：Si層厚さが10nm以下の2次元高濃度pnダイオードをH26年度に引き続き詳しく調べたところ、I-V特性に状態密度の量子化とシングルフォノンの放出が反映されていることを見出した。さらに順方向の負性微分特性に鋭い電流ピークが重畳され、これが接合部のドナー・アクセプター原子対による共鳴トンネル効果によるものであることを見出した(Appl. Phys. Lett. (2016))。
4．ドーパント原子検出・評価技術：高濃度選択ドープFETのKFMによる電位分布観察を進め、高濃度領域の内部でも電位凹凸があり、数個のドナー集団が量子井戸を形成することを観測した。電子輸送特性とよく整合している。
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| 現在までの達成度 (段落) |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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