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電界効果トランジスタ コモンズ

国内特許コード P03A001784
整理番号 A111P05
掲載日 2004年4月16日
出願番号 特願2000-085947
公開番号 特開2001-272372
登録番号 特許第3313696号
出願日 平成12年3月27日(2000.3.27)
公開日 平成13年10月5日(2001.10.5)
登録日 平成14年5月31日(2002.5.31)
発明者
  • 川原田 洋
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 電界効果トランジスタ コモンズ
発明の概要 本発明は、液体電解質をゲートとして使用し、ダイヤモンドの水素終端表面をチャネルとした電界効果トランジスタに関するものである。ソース電極とドレイン電極間にダイヤモンドの水素終端表面が露出したp チャネルと、このp チャネルの露出したダイヤモンドの水素終端表面に接触する液体電解質からなるゲートとを備える電界効果トランジスタでピンチオフすることを特徴とする。本発明によれば、液体電解質をゲートとし、液体電解質の中で安定に動作し、pH 依存性がないチャネル上でのイオン選択性官能基の表面修飾により、より高感度な液体電解質ゲートダイヤモンドFET を得ることができる。また、閾値電圧のpH 依存性が殆どないことを利用して、イオン官能FET 測定回路における基準電位を決定する参照用FET として利用することができる。
従来技術、競合技術の概要


マイクロ波プラズマCVD法により成膜されたアンドープ水素終端ダイヤモンド薄膜においては、単結晶、多結晶に関わらず、その表面にp型伝導層ができることが知られている。これまでに、本願発明者等は、この表面導電層を利用してゲート部分に金属、絶縁物を堆積させない電界効果トランジスタ(FET)を作製し、その電解質水溶液中での動作を確認してきた〔北谷謙一他 第46回応用物理学関係連合講演会講演予稿集、30a-P7-22(1999)pp.628〕。また、溶液中のダイヤモンド表面伝導層-電解質界面では電気二重層が形成されていると考えられている〔細見剛他 第13回ダイヤモンドシンポジューム講演要旨集、115(1999)、pp.36〕。

産業上の利用分野


液体電解質をゲートとして使用し、ダイヤモンドの水素終端表面をチャネルとした電界効果トランジスタ

特許請求の範囲 【請求項1】
ソース電極とドレイン電極間にダイヤモンドの水素終端表面が露出したpチャネルと、該pチャネルの露出したダイヤモンドの水素終端表面に接触する液体電解質からなるゲートとを備える電界効果トランジスタであって、ドレイン電流はゲート電圧により制御され、ピンチオフすることを特徴とする電界効果トランジスタ。

【請求項2】
ソース電極とドレイン電極間にダイヤモンドの水素終端表面が露出したpチャネルと、該pチャネルの露出したダイヤモンドの水素終端表面に接触する液体電解質からなるゲートとを備える電界効果トランジスタであって、前記pチャネルはノーマリーオフ型であることを特徴とする電界効果トランジスタ。

【請求項3】
ソース電極とドレイン電極間にダイヤモンドの水素終端表面が露出したpチャネルと、該pチャネルの露出したダイヤモンドの水素終端表面に接触する液体電解質からなるゲートとを備える電界効果トランジスタであって、閾値電圧が前記液体電解質のpHにネルンスト応答しない特性を有することを特徴とする電界効果トランジスタ。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) CREST 電子・光子等の機能制御 領域
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