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III-As/Sbナノワイヤヘテロ構造選択成長と立体集積回路応用に関する研究

三-As/Sb纳米线异质结构选择性生长及其在三维集成电路中的应用研究

基本信息

批准号：
20J20578
负责人：
蒲生浩憲
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J20578/
关键词：
ナノワイヤ結晶成長 MOVPE ナノ材料半導体デバイスナノワイヤFET

项目摘要

本研究では、半導体選択成長技術を用いてIn(Ga)As/GaSbコアシェルナノワイヤをSOI(111)細線構造上に選択成長する技術を確立する。このナノワイヤをチャネルとして用いることで、低消費電力化と高性能化を両立できる立体集積回路の基盤技術を確立する。In(Ga)As/GaSbコアシェルナノワイヤを用いることで、高い移動度を有するIn(Ga)Asナノワイヤ(コア)をn型チャネル、GaSbシェルをp型チャネルとして用いることができる。これにより、III-V集積回路の課題であるn型、p型チャネルの一括集積の課題を解決できる。また、単一のナノワイヤチャネルでn型、p型動作が可能で、柔軟な回路設計が期待できる。さらに、この縦型ナノワイヤFET構造からなる立体集積回路を作製し、回路動作を評価することで、超低消費電力・超高性能立体集積回路の実現を目指す。研究期間を3年に設定し、(i) 結晶成長【In(Ga)As/GaSbコアシェルナノワイヤ集積とSOI細線上のナノワイヤ集積技術】、(ii) デバイス作製【InAsナノワイヤ縦型トランジスタとGaSb縦型トランジスタ作製】、(iii) 回路実証【インバータ回路・リング発振回路による評価】の3課題について取り組む。R4年度では、主に下記の研究事項について実施した。・InGaAs/GaSbコアシェルナノワイヤを用いたn型、p型トランジスタの高性能化

In this study, we established a selective semiconductor growth technique for In(Ga)As/GaSb thin film SOI(111) thin wire structures. The technology of three-dimensional integrated circuit is established. In(Ga) As, GaSb, n-type, p-type, and high mobility. The problem of III-V integrated circuits is solved by solving the problem of integrated circuits of n-type and p-type. N-type and p-type actions are possible, and soft loop design is expected. This paper describes the implementation of three-dimensional integrated circuits with ultra-low power consumption and ultra-high performance. The study period is 3 years, and the three topics are selected from (i) crystal growth [In(Ga)As/GaSb crystal aggregation and silicon aggregation technology on SOI fine wires],(ii) process control [InAs crystal aggregation and GaSb crystal aggregation], and (iii) loop implementation [InAs crystal aggregation and GaSb crystal aggregation]. R4 year, the main record of the research items, the implementation of the implementation of the InGaAs/GaSb crystal structure: n-type, p-type crystal structure with high performance