少数電荷分布イメージングの開発

少数电荷分布成像的发展

• 批准号: 22654036
• 负责人: 河野 行雄
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22654036/
• 关键词: 電荷分布イメージング; 単電子トランジスタ; 量子ポイントコンタクト

半導体微細化による電子デバイス性能向上の限界が近づいている現在、新しい材料によるデバイス開発が要求されている。ところが、これらのデバイスでは電極との接合や欠陥の影響がマクロな電気特性に影響を与える課題が指摘されているものの、そこでの電荷分布を高感度・高空間分解能で評価する装置がないという問題に直面している。本研究の目的は、単電子トランジスタや量子ポイントコンタクト素子が潜在的に持つ超高感度性と原子間力顕微鏡カンチレバーの高空間分解能を同時に利用した、新しい電荷分布イメージング用センサを開発することである。この開発は、現在まだ研究段階に止まっている有機半導体、カーボンナノチューブ、グラフェンなど新規材料による電子デバイス実用化の実現に向けた強力な計測装置になると期待できる。本年度は、金属コートカンチレバーと単電子トランジスタのゲート電極を結合させたシステムを開発した。被測定試料に交流電流を流した状態で、単電子トランジスタのソースードレイン電流を測定したところ、試料の電流に同期した周波数で、応答電流が観測された。これは、カンチレバー真下における試料の電荷状態を単電子トランジスタで読み取っていることを意味する。さらに、試料にわずかな直流電流を流した状態で同様の測定を行ったところ、単電子トランジスタからスパイク状のスイッチング電流が観測された。これは、試料中の少数個の電荷を検出していることを示している。

Semiconductor ultra-micronization model.the に よ る electronic デ バ イ ス performance の upward limit が nearly づ い て い る now, new し い material に よ る デ バ イ ス open 発 が requirements さ れ て い る. と こ ろ が, こ れ ら の デ バ イ ス で は electrode と の joint や owe 陥 の influence が マ ク ロ な electrical characteristics of 気 に を and え る subject が blame さ れ て い る も の の, そ こ で の charge distribution を Gao Gan degrees, high space decomposition can で review 価 す る device が な い と い う problem に face し て い る. は の purpose, this study 単 electronic ト ラ ン ジ ス タ や quantum ポ イ ン ト コ ン タ ク ト element child が potential に hold つ ultra-high sensitivity of と interatomic force 顕 micromirror カ ン チ レ バ ー の high space decomposition can を に at the same time using し た, new し い charge distribution イ メ ー ジ ン グ with セ ン サ を open 発 す る こ と で あ る. こ の open 発 は, now ま だ research Duan Jie に check ま っ て い る organic semiconductor, カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ, グ ラ フ ェ ン な ど new rules material に よ る electronic デ バ イ ス be in turn の be am に to け た powerful な measuring device に な る と expect で き る. This year は, metal コ ー ト カ ン チ レ バ ー と 単 electronic ト ラ ン ジ ス タ の ゲ ー ト electrode を combining さ せ た シ ス テ ム を open 発 し た. Tested sample に を alternating current to flow し た state で, 単 electronic ト ラ ン ジ ス タ の ソ ー ス ー ド レ イ ン current を determination し た と こ ろ, try the same period の current に し た cycle for で, 応 answer current が 観 measuring さ れ た. こ れ は, カ ン チ レ バ ー true under に お け る sample の charge state を 単 electronic ト ラ ン ジ ス タ で 読 み take っ て い る こ と を mean す る. さ ら に, try に わ ず か な を dc current flow し た state で with others in line の determination を っ た と こ ろ, 単 electronic ト ラ ン ジ ス タ か ら ス パ イ ク shape の ス イ ッ チ ン グ current が 観 measuring さ れ た. <s:1> れ, in the test material, the charge of a <s:1> few <s:1> items を検 gives off <s:1> て る る とを とを とを とを, indicating <s:1> て る る る.

项目成果

Scanning nanoelectrometer based on a two-dimensional electron gas transistor with a probe-integrated gate electrode

基于带有探针集成栅电极的二维电子气晶体管的扫描纳静电计

• 发表时间: 2010
• 期刊: Applied Physics Letters 96
• 作者: Y. Kawano;K. Ishibashi
• 通讯作者: K. Ishibashi

グラフェンにおけるポテンシャル分布イメージング

石墨烯中的电势分布成像

• 发表时间: 2010
• 作者: 坂井伸之;竹田隆一;金義信;坂井伸之;坂井伸之;坂井伸之;坂井伸之;坂井伸之;坂井伸之;Y.Kawano;Y.Kawano;河野行雄
• 通讯作者: 河野行雄

Scanning Electrometer : Mapping of Electric Potential and Its Fluctuation (Selected for SPOTLIGHTS : Editors' Choice)

扫描静电计：电势及其波动的绘图（入选焦点：编辑选择）

• 发表时间: 2010
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: 坂井伸之;竹田隆一;金義信;坂井伸之;坂井伸之;坂井伸之;坂井伸之;坂井伸之;坂井伸之;Y.Kawano
• 通讯作者: Y.Kawano

Spatial Mapping of Potential Fluctuation in GaAs/AlGaAs and Graphene by a Scanning Nanoelectrometer

利用扫描纳静电计绘制 GaAs/AlGaAs 和石墨烯电势涨落的空间图

• 发表时间: 2010
• 作者: 坂井伸之;竹田隆一;金義信;坂井伸之;坂井伸之;坂井伸之;坂井伸之;坂井伸之;坂井伸之;Y.Kawano;Y.Kawano;河野行雄;Y.Kawano
• 通讯作者: Y.Kawano