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ピエゾ抵抗体をチャネルに用いたトランジスタおよび電子回路 UPDATE

国内特許コード P170014155
整理番号 (AF15P009)
掲載日 2017年5月29日
出願番号 特願2016-507499
登録番号 特許第6140885号
出願日 平成27年3月6日(2015.3.6)
登録日 平成29年5月12日(2017.5.12)
国際出願番号 JP2015056694
国際公開番号 WO2015137256
国際出願日 平成27年3月6日(2015.3.6)
国際公開日 平成27年9月17日(2015.9.17)
優先権データ
  • 特願2014-052529 (2014.3.14) JP
発明者
  • 周藤 悠介
  • 黒澤 実
  • 舟窪 浩
  • 山本 修一郎
  • 菅原 聡
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 ピエゾ抵抗体をチャネルに用いたトランジスタおよび電子回路 UPDATE
発明の概要 キャリアが伝導するピエゾ抵抗体(10)と,前記ピエゾ抵抗体に前記キャリアを注入するソース(14)と,前記ピエゾ抵抗体から前記キャリアを受けるドレイン(16)と,前記ピエゾ抵抗体を囲むように設けられ,前記ピエゾ抵抗体に圧力を加える圧電体(12)と,前記圧電体が前記ピエゾ抵抗体に圧力を加えるように前記圧電体に電圧を印加するゲート(18)を具備するトランジスタを提供する。
従来技術、競合技術の概要

特許文献1には、ピエゾ抵抗体をチャネルとして用い、ピエゾ抵抗体に圧力を印加する圧電体をゲートに設けたトランジスタが開示されている。

産業上の利用分野

本発明は、トランジスタおよび電子回路に関し、例えばピエゾ抵抗体をチャネルに用いたトランジスタおよび電子回路に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
キャリアが伝導するピエゾ抵抗体と、
前記ピエゾ抵抗体に前記キャリアを注入するソースと、
前記ピエゾ抵抗体から前記キャリアを受けるドレインと、
前記ピエゾ抵抗体を囲むように設けられ、前記ピエゾ抵抗体に圧力を加える圧電体と、
前記圧電体が前記ピエゾ抵抗体に圧力を加えるように前記圧電体に電圧を印加するゲートと、
を具備することを特徴とするトランジスタ。

【請求項2】
前記ゲートは、前記圧電体を囲むように設けられ、
前記圧電体は、前記ピエゾ抵抗体から前記ゲートに向かう方向または前記ゲートから前記ピエゾ抵抗体に向かう方向に誘電分極することを特徴とする請求項1記載のトランジスタ。

【請求項3】
前記ゲートは、前記ピエゾ抵抗体内のチャネルを伝導する前記キャリアの伝導方向に平行な方向に複数設けられ、
前記圧電体は、前記平行な方向に誘電分極することを特徴とする請求項1記載のトランジスタ。

【請求項4】
前記圧電体は、前記キャリアの伝導方向に直交する全ての方向から前記ピエゾ抵抗体を囲むように設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載のトランジスタ。

【請求項5】
前記圧電体は、前記キャリアの伝導方向に直交する一部の方向から前記ピエゾ抵抗体を囲むように設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載のトランジスタ。

【請求項6】
基板上に形成され、前記ピエゾ抵抗体を支持する支持体を具備し、
前記ピエゾ抵抗体の上面は曲面であり、
前記圧電体は、前記ピエゾ抵抗体の上面および前記支持体の側面を囲むことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載のトランジスタ。

【請求項7】
前記支持体の高さは、前記ピエゾ抵抗体の幅より大きいことを特徴とする請求項6記載のトランジスタ。

【請求項8】
前記支持体の材料は、前記ピエゾ抵抗体の材料と同じことを特徴とする請求項6または7記載のトランジスタ。

【請求項9】
前記支持体の材料は、前記ピエゾ抵抗体の材料と異なることを特徴とする請求項6または7記載のトランジスタ。

【請求項10】
第1方向にキャリアが伝導するピエゾ抵抗体と、
前記ピエゾ抵抗体に前記キャリアを注入するソースと、
前記ピエゾ抵抗体から前記キャリアを受けるドレインと、
前記第1方向と交差する第2方向から前記ピエゾ抵抗体に圧力を加える圧電体と、
前記圧電体が前記ピエゾ抵抗体に圧力を加えるように前記圧電体に電圧を印加するゲートと、
を具備することを特徴とするトランジスタ。

【請求項11】
前記ソースと前記ドレインとは、前記ピエゾ抵抗体における前記ソースと前記ドレインとの中間の面に対して対称な構造であり、
前記ピエゾ抵抗体、前記圧電体および前記ゲートは、それぞれ前記中間の面に対して対称な構造であることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項記載のトランジスタ。

【請求項12】
第1電源と第2電源との間に接続された回路と、
請求項1から11のいずれか一項記載のトランジスタであって、前記ソースおよび前記ドレインのいずれか一方が前記第1電源に接続され、前記ソースおよび前記ドレインの他方が前記回路の電源端子に接続され、前記回路に供給される電力を遮断する信号が前記ゲートに入力するトランジスタと、
を具備することを特徴とする電子回路。

【請求項13】
データを記憶する双安定回路と、
前記双安定回路に記憶されたデータを不揮発的にストアし、不揮発的にストアされたデータを前記双安定回路にリストアする不揮発性素子と、
を具備し、前記回路は前記双安定回路であることを特徴とする請求項12記載の電子回路。

【請求項14】
前記不揮発性素子は、前記双安定回路内のノードと制御線との間に接続されていることを特徴とする請求項13記載の電子回路。

【請求項15】
不揮発性素子と、
請求項1から11のいずれか一項記載のトランジスタであって、前記不揮発性素子と直列に前記ソースまたは前記ドレインが接続された前記トランジスタと、
を備える不揮発性メモリセルを具備することを特徴とする電子回路。

【請求項16】
請求項1から11のいずれか一項記載のトランジスタであって、互いに相補型である第1および第2トランジスタを具備し、
前記第1および第2トランジスタの前記圧電体の誘電分極方向は、互いに逆向きであり、前記ソースを基準として、前記ゲートに正の電圧または負の電圧を加えた場合に、前記圧電体が前記ピエゾ抵抗体に圧力を印加できるような方向であることを特徴とする電子回路。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2016507499thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) CREST 次世代エレクトロニクスデバイスの創出に資する革新材料・プロセス研究 領域
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