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ネオシリコンを用いたバリスティック輸送デバイス

研究報告コード R013000303
掲載日 2003年10月1日
研究者
  • 西口 克彦
  • X. Zhao
  • 小田 俊理
研究者所属機関
  • 東京工業大学
  • 東京理科大
  • 東京工業大学
研究機関
  • 東京工業大学
報告名称 ネオシリコンを用いたバリスティック輸送デバイス
報告概要 ここにはネオシリコンのバリスティック輸送の特長を生かした二つのデバイス,縦型トランジスタと電子エミッタ,を紹介する。 縦型トランジスタ量子ポイントコンタクト:そのチャンネル長はCVDで積んだPoly-Siゲート電極の厚さ(20nm)で決まる。チャンネル幅は周りを囲んだゲートの電界で制御される。チャンネルはCVD a-Siを結晶化した高品質のPoly-Siでできている。ゲート酸化膜とチャンネルの間の空乏層が界面散乱を減らしている。こうして5Kにて1mVの電圧ではっきりと量子化されたバリスティック輸送が見られた。一方100mVの高電圧ではコンダクタンスが低くなり,階段状の特性を示さなかった。これよりバリスティック輸送は低電圧で相互コンダクタンスが高く信頼性の高いデバイス動作につながるといえる。冷電子エミッタ:n+Si(0.01Ωcm)の上にSiH4を144MHzのプラズマで分解して10±5nmのSiナノドットを堆積する。ナノドットは球状でその表面は自然酸化膜で覆われている。ドットの周りにはボイドがあるのでこれにP2O5を流しながら1100℃ 10minの熱処理をして燐ガラスで埋める。同時にSiには燐がドープされる。出来上がりの膜厚は60nm。最後に表面にAuを堆積する。これにて-16Vの電圧で放射電流密度10μA/cm2,放射効率4.8%が得られた。
研究分野
  • 熱電子放出,電界放出
  • 固体デバイス材料
  • 固体デバイス
研究制度
  • 戦略的創造研究推進事業 CRESTタイプ、電子・光子等の機能制御/研究代表者 小田 俊理(東京工業大学量子効果エレクトロニクス研究センター)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 西口 克彦,X. Zhao,小田 俊理. Ballistic transport devices using NeoSilicon. The Second CREST Symposium on ''Function Evolution of Materials and Devices based on Electron/Photon Related Phenomena'',2001. p.92 - 92.

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