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電子流体効果を用いた新原理シリコンデバイスの研究

利用电流体效应的新原理硅器件研究

基本信息

批准号：
20H00241
负责人：
小野行徳
金额：
$ 26.87万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

固体材料において、外的散乱の影響が小さい特別な場合には、電子・電子散乱が優勢となり、電子の伝導はその集団運動が支配する特異なものとなる。このような電子の状態は「電子流体」（Electron fluid）と呼ばれる。研究代表者らは、初めてシリコンMOS（SiO2/Si界面）２次元電子系において、また、これまでは欠点であった重い有効質量というシリコンの特性を生かして初めてナノスケール（～100nm）で電子流体効果（ベルヌーイの原理に基づくポンプ効果）を観測した。本課題は上記コンセプトのもと集積回路技術の革新を目指し、「電子流体の情報処理応用」という新たな学術分野を、シリコンMOSテクノロジーを基盤として開拓するものである。一昨年度の完成を計画したがコロナの影響等で完成が遅れたが、今年度中盤にデバイス試作を完了することができた。MOSトランジスタ等の基本特性を取得し、試作プロセスに大きな問題がないことを確認した。Silicon-on-insulator基板上のシリコン層に２次元周期に穴の開いた構造を有するMOSトランジスタの特性の温度特性を取得し、低温下にて移動度が著しく低下する現象を見出した。また、界面に２次元周期的な凹凸構造を有するMOSトランジスタに関しては、凹凸の大きさに応じて、移動度が変化することを見出した。さらに、ホットエレクトロントランジスタ構造のゲート制御により、弾道的に走行する電子の直接観測を示唆する結果が得られた。昨年度、SOI-MOS構造において形成される電子・正孔共存系におけるクーロンドラック効果において、その非線形性等を詳細に検討した結果を受け、そのメカニズム解明のため、SOI層の膜厚依存性を調べ、フェルミ気体を基礎とした理論に比べその依存性が弱いことを見出した。現在、界面散乱過程との関連を調べている。

In the case of solid materials, disorderly distribution of The electric fluid (Electron fluid) status of the electric power plant calls the electrical equipment. The representative of the research, the primary and secondary MOS (SiO2/Si interface), the two-dimensional sub-system (SiO2/Si interface) has the characteristics of low-level temperature, low-level temperature, high-precision, low-level, low-level, high-level, low-level, low-level, low In this project, we will focus on the innovation of circuit technology, the application of electronic fluid science, the field of new technology, and the development of MOS technology. One is the completion of the project in the last year, and the completion of the project in the middle of the year this year. MOS is responsible for the acquisition of basic properties and other basic characteristics, so that you can make sure that you have a major problem. On the Silicon-on-insulator substrate, there are two dimensional cycles in the MOS substrate. The temperature characteristic is good, the temperature characteristic is low, and the temperature is low. The bump of the two-dimensional period of the interface includes the MOS, the bump, and the degree of movement. The equipment, equipment, equipment and equipment. Last year, the SOI-MOS system was built for the purpose of improving the accuracy of the computer system. The results show that the results are affected, the results show that the results are affected, and the results show that the film thickness dependence of the SOI system is better than that of the weak dependence theory. At present, the interface is scattered and the process is very complicated.

项目成果

期刊论文数量（28）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

MOS界面の単一欠陥チャージポンピングによって可能となった両性準位における電子捕獲素過程の直接観測 (4) -欠陥構造緩和-

通过MOS界面的单缺陷电荷泵浦，可以直接观察两性能级的电子俘获过程(4) -缺陷结构弛豫-

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
土屋敏章;堀匡寛;小野行徳
通讯作者：
小野行徳

Electron aspirator using electron-electron scattering in nanoscale silicon

在纳米级硅中使用电子-电子散射的电子吸气器

DOI：
10.1038/s41467-018-07278-8
发表时间：
2018
期刊：
Nature Communications
影响因子：
16.6
作者：
Firdaus Himma;Watanabe Tokinobu;Hori Masahiro;Moraru Daniel;Takahashi Yasuo;Fujiwara Akira;Ono Yukinori
通讯作者：
Ono Yukinori

Magnetometry of neurons using a superconducting qubit

使用超导量子位对神经元进行磁力测量

DOI：
10.1038/s42005-023-01133-z
发表时间：
2023
期刊：
Communications Physics
影响因子：
5.5
作者：
Hiraku Toida;Koji Sakai;Tetsuhiko F. Teshima;Masahiro Hori;Kosuke Kakuyanagi;Imran Mahboob;Yukinori Ono & Shiro Saito
通讯作者：
Yukinori Ono & Shiro Saito

Electron-electron scattering in silicon and its impact on future emerging devices

硅中的电子-电子散射及其对未来新兴器件的影响