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(In Japanese)ネオシリコンを用いたバリスティック輸送デバイス

Research report code R013000303
Posted date Oct 1, 2003
Researchers
  • (In Japanese)西口 克彦
  • (In Japanese)X. Zhao
  • (In Japanese)小田 俊理
Affiliation
  • (In Japanese)東京工業大学
  • (In Japanese)東京理科大
  • (In Japanese)東京工業大学
Research organization
  • (In Japanese)東京工業大学
Report name (In Japanese)ネオシリコンを用いたバリスティック輸送デバイス
Technology summary (In Japanese)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。
Research field
  • Thermoionic emission and field emission
  • Materials of solid‐state devices
  • Solid‐state devices
Research project
  • Core Research for Evolutional Science and Technology;Function Evolution of Materials and Devices based on Electron/Photon Related Phenomena
Information research report
  • (In Japanese)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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