電子線位置制御による高密度極微電極島の自然形成

通过电子束位置控制自然形成高密度微电极岛

• 批准号: 09233212
• 负责人: 筒井 一生
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09233212/
• 关键词: 単電子; 金属ドット; 自然形成; 弗化物; クーロンブロッケード; 多重トンネル接合; 位置制御; 電子ビーム

Si基板上のエピタキシャルCaF_2薄膜表面にGa、Al等の金属ドロップレットを位置制御しながら自然形成し、これを単電子素子の極微細電極島として利用する新しいプロセス技術の開発を目的として行った。ここで、位置制御は、集束電子ビームによるCaF_2の局面的表面改質を利用する方法と、CaF_2表面の分子層高さのステップ構造を利用する方法の二つを検討している。電子ビームを用いる方法では、既に、CaF_2上にGaの金属ドロップレットを、2次元的に位置制御してビーム照射位置のみに選択的に形成し、2次元ドットアレイ構造が形成できることが示されていた。本研究では、これを電子の横方向のトンネルが可能になる10nm程度まで微細化する方法を検討した。シミュレーションの結果、ビーム照射時に表面に堆積していた金属Asでの電子の散乱が問題であることがわかり、この層を用いないプロセスとして、ビーム照射後のCaF_2表面の清浄化を真空中の熱処理で達成する方法を検討し、その有効性を示した。CaF_2のステップ構造を利用する方法では、GaおよびAlいずれでも堆積温度を選ぶとこれらのドロップレットがほぼ完全にステップエッジ上に1次元的に高密度配列できることを明らかにした。さらに、Alの核を形成してからGa堆積する2段階堆積法を新しく提案し、この方法で、隣接電極間隔が4nm以下の構造を実現した。さらに、この1次元アレイを横方向多重トンネル接合とするダイオードおよびトランジスタを試作し、室温でクローンブロッケイド特性を観測した。これにより、この材料系と基本構造で単電子素子を構成できることを示した。今後、電子ビームを組み合わせた位置制御法の組み合わせで制御性の高い単電子素子のプロセス技術が実現できると考える。

On the Si substrate, the surface of caf _ 2 thin film is coated with Ga, Al and other metals to control the natural formation of caf _ 2 thin films. The surface modification of the situation of high molecular weight, position control, cluster electronics, caf _ 2, and CaF_2 surface molecules is made by the use of electron microscopy, position control and cluster electronics. in this paper, the surface modification of caf _ 2 in the situation of high temperature, position control and cluster electronics is studied. The electronic equipment is fabricated by using the method, the Ga, the CaF_2, the position control of the second dimension, the exposure position of the selected device, and the second dimension of the device, which is used to form an array. In this study, it is possible to measure the degree of 10nm in the transverse direction of the computer. The method of microanalysis is effective. The results of the thermal test, the thermal treatment of the surface of the caf _ 2 after the irradiation, the dispersion of the metal As, the dispersion of the metal, the dispersion of the electron, the temperature of the caf _ 2, the temperature of the caf _ 2 surface, the temperature, the temperature CaF_ 2 makes use of the method, Ga, Al, and stack temperature to select a high-density array of 1-dimensional high-density arrays on full-scale data. The equipment and the Al nuclear power plant form the two-stage reactor active method of the Ga reactor, including the proposal, the method, and the connection between the electronically isolated and the below 4nm. In the first dimension, the horizontal direction is multi-directional, the joint is not in the right direction, the temperature is low, the temperature is low, and the temperature is low. The materials and materials used in this paper are the basic materials for the production of radionuclides. In the future, the position control system of the computer science group will be tested in the field of advanced engineering technology and technology.

项目成果

K.Kawasaki, J.Takeshita and K.Tsutsui: "Multi-tunneling Junctions of Metal Droplets Fotmed on CaF_2 Stepedges by Self-assembling Manner" Ext. Abs. of 1997 Int. Conf. on Solid State Devices and Materials. 324-325 (1997)

K.Kawasaki、J.Takeshita 和 K.Tsutsui：“通过自组装方式在 CaF_2 台阶上形成金属液滴的多隧道结”分机。

K.Uejima, J.Takeshita, K.Kawasaki and K.Tsutsui: "Artificial Control of Dot Sites for Ga Droplet Arrays on CaF_2 Films by Surface Steps and Electron Beam Modifications" Jpn. J. of Appl. Phys.36・6B. 4088-4091 (1997)

K. Uejima、J. Takeshita、K. Kawasaki 和 K. Tsutsui：“通过表面台阶和电子束改性对 CaF_2 薄膜上 Ga 液滴阵列的点位点进行人工控制” J. of Appl. 36・6B。 4088-4091 (1997)

K.Kawasaki, M.Mochizuki, J.Takeshita and K.Tsutsui: "Multi-tunneling Junction of Metal Droplets Fotmed on CaF_2 Stepedges in a Self-Assembling Manner" Jpn. J. of Appl. Phys.37(出版予定). (1998)

K. Kawasaki、M. Mochizuki、J. Takeshita 和 K. Tsutsui：“以自组装方式在 CaF_2 阶梯边缘上形成金属液滴的多隧道结” J. of Appl. 37（待出版） （1998）