2004 Fiscal Year Annual Research Report
自己組織化シリコン系量子ドットにおけるスーパーアトム構造の創成と電子状態制御
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15206035
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
宮崎 誠一 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 教授 (70190759)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
東 清一郎 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助教授 (30363047)
村上 秀樹 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助手 (70314739)
香野 淳 福岡大学, 理学部, 助教授 (30284160)
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| Keywords | 量子ドット / 自己組織化 |
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| Research Abstract |
1.量子ドットの帯電状態の定量分析
孤立Si量子ドットにおける帯電状態のサイズ依存性およびP添加依存性をAFM/Kelvinプローブを用いて調べ、電荷注入条件と電荷保持特性の相関を明らかにした。NiSi量子ドット作製に成功し、これが電荷保持ノードとして機能することを確認した。Geコアを有するSi量子ドットにおいてはGeコア側に正孔、Si殻側に電子の束縛状態が観察され、キャリアの局所閉じ込めに有効な構造であることを明らかにした。
2.Si量子ドットフローティングゲートMOS構造における光誘起電荷注入・保持特性評価
Si量子ドットフローティングゲートを有するMOSキャパシタのCVおよびIV特性を光照射下で測定することによって、光励起反転層からドットへの電荷注入過程を評価できることを見出した。また、Si量子ドットフローティングゲートを有するMOSFETにおいて、光照射下では量子ドットへの電荷注入がより短時間且つ低いゲート電圧で観測され、電荷注入が促進されることを明らかにした。
3.Si量子ドット立体集積構造の形成と電界発光デバイスへの応用
リモートプラズマを用いたSiO_2表面結合状態制御による量子ドット成長初期過程における結晶核発生制御技術を確立し、真空一貫ドライプロセスによる高密度Si量子ドットの積層構造(3-10層)の作製に成功した。この量子ドット立体集積構造を用いたMOSキャパシタにおいて、室温で多段階電荷注入特性が観測されメモリ動作することを確認した。更にp^+Si(100)基板上の高密度立体集積ドットに半透明Auゲートを真空蒸着してダイオード構造を形成し、可視-近赤外域で、室温・電界発光することを明らかにした。
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