2015 Fiscal Year Annual Research Report
シリコンナノ構造を基盤としたドーパント原子デバイスの開発
Project/Area Number |
23226009
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Research Institution | Shizuoka University |
Principal Investigator |
田部 道晴 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (80262799)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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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Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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Keywords | 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 |
Outline of Annual Research Achievements |
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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Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Atomic and Molecular Effects based on Dopants in Silicon Nanodevices2015
Author(s)
Daniel Moraru, Arup Samanta, Krzysztof Tyszka, Manoharan Muruganathan, Le The Anh, Takeshi Mizuno, Ryszard Jablonski, Hiroshi Mizuta, Michiharu Tabe
Organizer
ICSS Meeting
Place of Presentation
Holiday Inn Resort Phuket, Phuket, THAILAND
Year and Date
2015-11-04 – 2015-11-07
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Effect of Individual Dopants in Nano-SOI-MOSFETs and Nano-pn-Diodes2015
Author(s)
Michiharu Tabe, Daniel Moraru, Arup Samanta, Krzysztof Tyszka, Hoang Nhat Tan, Yuuki Takasu, Ryszard Jablonski, Le The Anh, Hiroshi Mizuta, Takeshi Mizuno
Organizer
228th ECS Meeting
Place of Presentation
Phoenix Convention Center,Phoenix, AZ, USA
Year and Date
2015-10-11 – 2015-10-15
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] ドーパントによるバンド間トンネルの増強効果2015
Author(s)
Hoang Nhat Tan, Daniel Moraru, Le The Anh, Muruganathan Manoharan,Takeshi Mizuno, Hiroshi Mizuta, Michiharu Tabe
Organizer
2015年第76回応用物理学会秋季学術講演会
Place of Presentation
名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
Year and Date
2015-09-13 – 2015-09-16
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[Presentation] Dopant-cluster-assisted tunnelling in Si nanodevices2015
Author(s)
Michiharu Tabe, Daniel Moraru, Arup Samanta, Hoang Nhat Tan, Le The Anh, Muruganathan Manoharan, Hiroshi Mizuta and Takeshi Mizuno
Organizer
Silicon Quantum Electronics Workshop 2015
Place of Presentation
Kagawa International Conference Hall, KAGAWA
Year and Date
2015-08-04
Int'l Joint Research
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[Presentation] Dopant-Assisted Tunnel-Current Enhancement in Two-Dimensional Esaki Diodes2015
Author(s)
Hoang Nhat Tan, Daniel Moraru, Krzysztof Tyszka, Anak Agung Ngurah Gde Sapteka, Sri Purwiyanti Surya, Le The Anh, Muruganathan Manoharan, Takeshi Mizuno, Ryszard Jablonski, Djoko Hartanto, Hiroshi Mizuta and Michiharu Tabe
Organizer
2015 Silicon Nanoelectronics Workshop
Place of Presentation
Rihga Royal Hotel Kyoto, KYOTO
Year and Date
2015-06-14 – 2015-06-15
Int'l Joint Research
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[Presentation] Tunneling via Single and Coupled Dopant Atoms in Si Nanodevices2015
Author(s)
Daniel Moraru, Arup Samanta, Krzysztof Tyszka, Le The Anh, Muruganathan Manoharan, Takeshi Mizuno, Ryszard Jablonski, Hiroshi Mizuta and Michiharu Tabe
Organizer
EMN Meeting on Quantum Technology
Place of Presentation
Beijing Xijiao Hotel, Beijing, CHINA
Year and Date
2015-04-14 – 2015-04-17
Int'l Joint Research / Invited
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