圧電材料を用いた新しい平面型トンネリングデバイスの製作法および動作特性の研究

新型压电材料平面隧道器件制作方法及工作特性研究

• 批准号: 08750356
• 负责人: 北川 章夫
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750356/
• 关键词: 電子トンネリング; トンネル電流; 表面弾性波; 圧電性; 強誘電体; ナノ構造

1.素子構造の提案圧電材料の上に電子トンネリングを起こすための1対の電極を形成し、もう1対の電極に印加した電圧によりトンネル電流を変調するタイプの新しい論理デバイスを提案した。電極配置により相補的な2種類の入出力特性を持つデバイスを構成する事が可能である事が分かった。2.圧電性基板基板圧電材料として、チタン酸バリウムやニオブ酸鉛などほとんどの強誘電体が使用可能であることが分かった。実用化のためには、単結晶で薄膜化出来る材料が望ましい。チタン酸バリウムの圧電定数テンソルを用い、自発分極を考慮して外部電界の1次と2次の項を持つトンネルギャップ対入力端子間電界強度の関係式を得た。3.直流特性出力電極間のトンネル電流の大きさを弾性トンネリング確率より計算した。トンネリング確率の計算では、高電界下のFN電流の影響が大きく、有効質量の変化を考慮したシュレディンガー方程式を直接数値積分する必要があることが分かった。電極端形状を考慮した3次元トンネリング確率の計算およびその電子波数空間での積分は実質上不可能であっため、電極の無限平面近似を仮定した上で、デバイスの出力特性を算出するためのシミュレーションプログラムを作成した。以上の圧電性およびトンネル電流のデータより、本研究により提案するデバイスの直流特性が予想される。特に、入出力利得の大きさを表す相互コンダクタンスは、従来の半導体素子に比べて巨大な値が得られた。しかし、この値については、現在、材料の疲労や破壊を起こさない電圧範囲についての考察を行っているところであり、さらに研究を深める必要がある。4.製造方法の検討と応用これまでの研究で得られた知見をもとに、素子の試作を行うために必要な設備について調査したところ、まだ製造技術としての実用段階には入っていないが、電子ビームリソグラフィや走査型プローブ顕微鏡技術を用いてデバイスの製作ができる可能性があることが分かった。また、本デバイスを用いた巨大集積回路のための機能ブロックの構成法について現在検討中である。

1. A new type of electronic device is proposed for the formation of a pair of electrodes and the adjustment of a pair of electrodes. The electrode configuration is complementary to the input and output characteristics of the two types. 2. Voltage substrate Voltage material may be used as a dielectric material. It is hoped that the thin film material will be produced by using the crystallization method. The relationship between the strength of the external electric field and the strength of the external electric field is obtained by considering the first and second order terms of the voltage distribution of the voltage distribution of the 3. DC characteristics of the electrode between the current generation of large and small characteristics of the generation accuracy calculation In order to calculate the accuracy of FN current, the influence of FN current in high voltage range is greatly reduced, and the change of mass is considered. The calculation of the accuracy of the electrode terminal shape takes into account the three-dimensional integration of the electron wave number space, and the calculation of the output characteristics of the electrode terminal is made qualitatively impossible by the infinite plane approximation of the electrode. The above voltage characteristics and current characteristics are expected in this study In particular, the input power gain is large, and the semiconductor element is large. For example, if a material is damaged or damaged, it is necessary to conduct a thorough investigation of the voltage range. 4. The research on production method and application of micro-mirror technology has obtained the possibility of production of micro-mirror technology. The function of the giant accumulation loop is discussed in the present discussion.

项目成果

Y.Masaki,A.Kitagawa,M.Suzuki: "Study of glass transition based on the fragmentation model" Materials Research Society Symp.Proc.398. 369-374 (1996)

Y.Masaki、A.Kitakawa、M.Suzuki：“基于碎裂模型的玻璃化转变研究”材料研究学会 Symp.Proc.398。

Y.Masaki,M.Suzuki,A.Kitagawa: "On the viscosity change in strong and fragile glasses" Thermochemica Acta. 280/281. 393-400 (1996)

Y.Masaki、M.Suzuki、A.Kitakawa：“关于坚固玻璃和易碎玻璃的粘度变化”Thermochemica Acta。