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シリコンフォノニックアトム・分子・結晶の創製と機能探索

硅声子原子、分子和晶体的创造和功能探索

基本信息

批准号：
18656094
负责人：
水田博
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

電子線描画とNEMSプロセスを組み合わせることで、厚さ・幅が約50nmのサスペンデッド細線チャネル上に、電子・フォノン閉じ込めのためナノキャビティ構造を作製するプロセスを開発した。具体的には、高濃度ドープの極薄SOI基板に、電子線描画と異方性ドライエッチングによりナノブリッジチャネルと、単一および多重キャビティ構造、さらにサイドゲートをパターニングした後、ウェットエッチングによりブリッジ下の酸化膜を除去し、シリコンナノブリッジ上にサスペンデッドフォノンキャビティを形成した。このナノナノキャビティ素子を流れる電流のサイドゲート電圧依存性を、4.2K〜室温領域で評価した結果、明瞭なクーロン電流振動が200K程度の高温まで観測されることを見出した。また、第一原理計算プログラムSIESTAとフォノン解析プログラムVIBRAを組み合わせることで、シリコンナノ構造中でのフォノン(ナノフォノン)の状態解明を試みた。ターゲットとして、極薄Si層が酸化膜に挟まれたアコースティックヘテロ構造を取り上げ、東工大のグリッドコンピュータTSUBAMEを用いた大規模並列計算を行うことで、この超構造を構成するブロックとなるSiO_2(α-cristobalite)と、Si極薄膜におけるフォノン分散関係の計算を行った。その結果、Si極薄膜構造では、(1)[110]方向においてフォノンバンドギャップが形成されること、(2)Γ点付近での音響フォノンのソフトニングが現れること、(3)音響フォノンの最も下のブランチがkの2次に比例していること、が見出された。計算結果を詳細に分析した結果、(1)のフォノンバンドギャップは薄膜表面に構成されたシリコンダイマー周期構造に起因していることを解明し。また、(2)と(3)については超薄膜の振動に対する表面効果に起因していることを明らかにした。

The electronic picture shows that the combination of the NEMS equipment and the equipment, the thickness of which is about the size of the 50nm. The transmission line is overloaded, and the electrical equipment is used for the production of the equipment. The specific temperature, high temperature temperature and thin SOI substrate, the electronic drawing system, the temperature, the I don't know. I don't know. I don't know. We need to know the results of current dependence, 4.2K ~ room temperature field temperature test, temperature response at 200K and high temperature temperature at room temperature. In the first principle, the SIESTA system is analyzed. The VIBRA system is integrated. The system is in the process of making an error. In this paper, the results show that the thin Si acidizing film is sensitive to the temperature, the temperature of the acidizing film, the temperature of the acidizing film, the acidizing film, the The results show that the results of the Si film are as follows: (1) in the direction of (1), (1) in the direction of (1), (1), (1), (1), (1), (1), (1), (1), (1), (1), (1), (1), The calculation results show that: (1) the surface of the thin film is divided into two parts: (1) the surface of the film is divided into two parts: (1) the results of the calculation results show that: (1) the surface of the film is divided into two parts: (1) the results show that the cause of the film is different. The effect of vibration on the surface of the ultra-thin film is very important.