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電子波フーリエ変換機能に基づく固体デバイス実現のための基礎研究

基于电子波傅里叶变换函数实现固态器件的基础研究

基本信息

批准号：
21360166
负责人：
古屋一仁
金额：
$ 8.07万
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 (B)
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

電子波コヒーレンス解明に向け、電子波発生層/バリスティック伝搬層/波面変調層/コレクタ層構造を走査探針/金薄層/i-InP/i-GaInAs/i-InP/δドープ層/i-InP/n-GaInAsで構成し、走査探針からホットエレクトロンを注入し、コレクタ電流を検出することを目指した。これに必要な金/InPの良好なショットキー特性を硫化アンモニウム処理により達成した(ショットキー障壁(SB)高さ0.64eV)。さらにSBコンタクトを40μm角という微小面積に制限し、金膜厚は5nmと極薄で、さらに金表面がAs-Depo.で清浄に保たれるデバイスプロセスを考案して作製した。これらにより探針を2次元走査し、コレクタ電流の2次元分布を描画し、回折現象を観測し、回折特性から波面広がりを評価してホットエレクトロンコヒーレンスを解明する実験準備を整えた。モンテカルロならびに量子FDTDにより電子波伝搬シミュレーションを行い、最適構造・測定条件を得、その時に信号がノイズの3倍となり、信号検出が可能なことを理論的に明らかにした。コヒーレントフォノンとコヒーレントホットエレクトロンの相互作用を理論的に研究した。InPにZnO薄膜を5nm堆積させた構造で膜厚方向に400GHz、1Vを加えた時、有限要素解析より縦波変位振幅は2pm、変形ポテンシャル値と結合波近似理論より、ブラッグ反射による阻止帯幅は8.3meVで室温で観測可能との見通しを得た。ただし400GHzで1V印加は現状の回路技術では厳しい。そこで比較的容易な100GHzでの実験条件を探った。ホットエレクトロンエネルギーを適切に同調し77Kでブラッグ反射現象観測の可能性が明らかになった。実験を具体化できるようにした。

Electron wave emission direction, electron wave generation layer/wave transition layer/wave modulation layer/crystal layer structure, probe/gold thin layer/i-InP/i-GaInAs/i-InP/delta layer/i-InP/n-GaInAs composition, probe injection direction, crystal current emission direction, probe current emission direction. This is necessary to achieve a high barrier (SB) of 0.64eV for good gold/InP characteristics. The thickness of the gold film is 5nm. The thickness of the gold film is 5nm. The thickness of the gold film is 5 nm. 2-D probe investigation, 2-D current distribution drawing, reflection measurement, reflection characteristics evaluation, wave front preparation and analysis The quantum FDTD method is used to determine the optimal structure and time of the signal. A theoretical study of the interaction between the two groups InP ZnO thin film 5nm deposition structure, film thickness direction 400GHz, 1 V increase, finite element analysis, wave position amplitude 2pm, shape change, combined wave approximation theory, reflection, blocking band amplitude 8.3 meV, room temperature measurement possible to see through 400GHz, 1V, and current loop technology. Easy to compare to 100GHz. The possibility of detecting the reflection phenomenon is obvious at 77K. It's a real thing.