グラフェンをベースとしたホットエレクトロントランジスタの電流利得向上

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26630121
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 長汐 晃輔 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20373441)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: ALD / バッファー層 / ホットエレクトロン / Y2O3

研究実績の概要

グラフェンベースにおける先行研究では，MOMOMデバイス構造をしており，ホットエレクトロン注入において最も絶縁膜耐性が重要となるEmitter-Base間の絶縁膜はSiO2熱酸化膜を利用している．これは，グラフェン上への耐性ある極薄絶縁膜の形成が非常に困難だからである．昨年度，ALDを用いてリーク耐性に優れたY2O3絶縁膜(~5nm)をグラフェン上に堆積する技術を確立した．この技術ゆえ今回MOMS構造を選択し，グラフェン/Siショットキー障壁を利用したHETデバイスを作製した．Ion/Ioffが２桁程度取れ，また先行研究と比較して高い電流利得を得ている．

研究成果

• [雑誌論文] Layer-by-layer dielectric breakdown of hexagonal boron nitride (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Hattori, K. Watanabe, T. Taniguchi, and K. Nagashio
  • 雑誌名: ACS nano 巻: 9 ページ: 916-921
  • DOI: 10.1021/nn506645q
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Atomic layer deposition of Y2O3 on h-BN for a gate stack in graphene FETs (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Takahashi, T. Taniguchi, K. Watanabe, and K. Nagashio
  • 雑誌名: Nanotechnology 巻: 26(17) ページ: 175708-1-6
  • DOI: 10.1088/0957-4484/26/17/175708
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Subthreshold transport in mono- and multilayered MoS2 FETs (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Fang, K. Nagashio, and A. Toriumi
  • 雑誌名: Appl. Phys. Exp. 巻: 8 ページ: 065203-1-3
  • DOI: 10.7567/APEX.8.065203
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Gap state analysis in electric-field-induced band gap for bilayer graphene (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Kanayama, and K. Nagashio
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 5 ページ: 15789-1-9
  • DOI: 10.1038/srep15789
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fully dry PMMA transfer of graphene on h-BN using a heating/cooling system (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Uwanno, Y. Hattori, T Taniguchi, K Watanabe and K Nagashio
  • 雑誌名: 2D mater. 巻: 2 ページ: 041002-1-7
  • DOI: 10.1088/2053-1583/2/4/041002
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Graphene field effect transistors (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Nagashio
  • 学会等名: UTokyo-NTU joint conference at UTokyo
  • 発表場所: Tokyo Institute of Technology, Ｔｏｋｙｏ, Meguro
  • 年月日: 2015-12-09 – 2015-12-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] グラフェンの電子デバイス応用 -グラフェン・金属接合の理解と制御- (2015)
  • 著者名/発表者名: 長汐晃輔
  • 学会等名: 第112回マイクロ接合研究委員会
  • 発表場所: 阪大東京ブランチ（東京都中央区）
  • 年月日: 2015-11-13 – 2015-11-13
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Graphene field effect transistor application (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Nagashio
  • 学会等名: 1st Japan-EU workshop on graphene and related 2D materials
  • 発表場所: Sapia tower, Tokyo, Chiyoda
  • 年月日: 2015-11-02 – 2015-11-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] トランジスタを作る！グラフェン電界効果トランジスタ (2015)
  • 著者名/発表者名: 長汐晃輔
  • 学会等名: 第5回CSJ化学フェスタ
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
  • 年月日: 2015-10-15 – 2015-10-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Layer-by-layer dielectric breakdown of hexagonal Boron Nitride (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Nagashio
  • 学会等名: 11th Topical workshop on Heterostructure Microelectronics
  • 発表場所: Hida Hotel Plaza,Takayama, Gifu
  • 年月日: 2015-08-26 – 2015-08-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] FET応用の可能性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長汐晃輔
  • 学会等名: ナノカーボンの技術開発動向に係るワークショップ
  • 発表場所: NEDO本部（神奈川県川崎市）
  • 年月日: 2015-06-17 – 2015-06-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] グラフェンの電子デバイス応用へ向けた基礎知識 ～デバイス作製・電子輸送特性・ゲート絶縁膜・コンタクト抵抗～ (2015)
  • 著者名/発表者名: 長汐晃輔
  • 学会等名: サイエンス&テクノロジーセミナー
  • 発表場所: きゅりあん(東京都品川区）
  • 年月日: 2015-04-22 – 2015-04-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] Frontiers of graphene and carbon nanotubes (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Nagashio, A. Toriumi
  • 総ページ数: 25
  • 出版者: Springer
• [備考] 東京大学マテリアル工学専攻・長汐研究室
  • URL: http://webpark1753.sakura.ne.jp/nagashio_lab/