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電子・光子等の機能制御 量子スケールデバイスのシステムインテグレーション

研究報告コード R990004295
掲載日 2001年2月6日
研究者
  • 鳳 紘一郎
研究者所属機関
  • 東京大学新領域創成科学研究科
研究機関
  • 東京大学大学院新領域創成科学研究科
  • 東京大学生産技術研究所
  • 経済産業省 産業技術総合研究所(旧電子技術総合研究所)
報告名称 電子・光子等の機能制御 量子スケールデバイスのシステムインテグレーション
報告概要 大量のデータを高速に処理して実時間で判断のできる計算システムの開発のため,4グループで次の成果を得た。
1)ボルツマン分布ロジックグループ。周波数スロットを用いたフーリエ展開データに対するユニタリ変換をFIRフィルタ列と,フーリエ成分の周波数番地に対する循環的シフトを組み合わせてエミュレートするシステム(図1)を開発した。
2)共鳴型知的エージェントグループ。νMOSインバータに負帰還を加えて共鳴の尖鋭度を制御する方式を開発し,νMOSのフローティングゲートへの電子注入で共鳴電位を任意の値に自動設定できる制御回路を設計した。
3)電子クラスターメモリグループ。CVD法により直径8nm程度のシリコン量子ドットを形成して室温動作のMOSFETメモリを試作した。単電子トランジスタとメモリ構造を組み合わせて,単電子デバイスの特性を外部から調整する事に成功した。
4)電子場デバイスグループ。幅10~20nmの表面露出型シリコン細線は細線幅に依存した負性抵抗現象を室温で発現した。
画像

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研究分野
  • 記憶装置
  • 半導体集積回路
  • パターン認識
  • ニューロコンピュータ
関連発表論文 論文発表
[1] S. O'uchi, M. Fujishima and K. Hoh: ""Emulation of Quantum Computing byFinite Impulse Responses"", Extended Abstracts of 1999 InternationalConference on Solid State Devices and Materials, pp.96-97, Toshi Center(Tokyo), September 1999.
[2] N. Takahashi, H. Ishikuro, and T. Hiramoto, ""A Directional CurrentSwitch Using Silicon Single Electron Transistors Controlled by ChargeInjection into Silicon Nano-Crystal Floating Dots"", 1999 IEEE InternationalElectron Devices Meeting (IEDM), Washington D.C., USA, pp. 371 - 374,December, 1999.
[3] E. Nagata, N. Takahashi, Y. Yasuda, T. Inukai, H. Ishikuro and T.Hiramoto, ""Characteristic Distributions of Narrow ChannelMetal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor Memories with SiliconNanocrystal Floating Gates"", Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 38, No. 12B, pp.7230 - 7232, Dec. 1999.
[4] N. Takahashi, H. Ishikuro and T. Hiramoto, ""Control of Coulomb BlockadeOscillations in Silicon Single Electron Transistor Using SiliconNano-Crystal Floating Gates"", Appl. Phys. Lett., Vol. 76, No. 2, pp. 209 -211, Jan. 2000.
[5] H. Fujii, S. Kanemaru, T. Matsukawa and J. Itoh: ""Air-Bridge-StructuredSilicon Nanowire and Anomalous Conductivity"", Appl. Phys. Lett., Vol. 75,No. 25, pp.3986-3988, 20 Dec. 1999.
[6] H. Fujii, S. Kanemaru, T. Matsukawa and J. Itoh: ""electricalCharacteristics of Air-Bridge-Structured Silicon Nanowire Fabricated byMicromachining a Silicon-on-Insulator Substrate"", Jpn. J. Appl. Phys, Vol.38, No. 12B, pp.7237-7240, Dec. 1999.
学会発表
[1]高橋信義,石黒仁揮,平本俊郎:「Si単電子デバイスの集積化による電流スイッチの試作」,電子情報通信学会電子デバイス研究会およびシリコン材料・デバイス研究会合同研究会,北海道大学(札幌),ED99-299, SDM99-192,2000年2月.
[2] 藤島実,鳳紘一郎:「量子コンピュータのハードウェアエミュレーションの目指すもの」, 電子情報通信学会総合大会,広島大学(広島),SA-5-6,2000年3月.
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「電子・光子等の機能制御」研究代表者 鳳 紘一郎(東京大学大学院新領域創成科学研究科)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 鳳 紘一郎. 電子・光子等の機能制御 量子スケールデバイスのシステムインテグレーション. 戦略的基礎研究推進事業 平成10年度 研究年報,1999. p.550 - 557.

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