有機金属気相選択成長法によるガリウムヒ素単電子メモリの作製と評価

有机金属气相选择性生长砷化镓单电子存储器的制备与评价

基本信息

批准号：
18360142
负责人：
福井孝志
金额：
$ 5.89万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18360142/
关键词：
単電子メモリ量子ドット結晶成長半導体物性単電子輸送

项目摘要

有機金属気相(MOVPE)選択成長技術とナノ構造の自然形成技術の組み合わせにより作製した量子ドット構造を用いた「単一電子メモリ」の実現を目的とし、本年度は、これまで作製を行ってきた、GaAs細線とInAs量子ドット構造を有する量子ドットメモリのトランスファ特性において生じるヒステリシスについて、その機構に関する詳細な評価・検討を行った。今回、電流ICTS法と呼ばれる評価手法を用い、トラップの準位、及び捕獲断面積を評価し、ヒステリシス機構について検討した。評価にはMOVPE選択成長技術を用いて作製した、InAs量子ドットを有する細線FET構造を用いた。電流ICTS法とは、Vdsを一定に保つと同時に、ゲート電極にパルス的に電圧を印加することでIdsに生じるトランジェントから、活性化エネルギ、捕獲断面積、及びトラップの密度を評価する手法である。得られたICTS信号(t・dI/dt)の温度依存性曲線では、ピークの位置が時定数を示す。温度低下に伴いピークが長時間側にシフトする傾向が確認された。時定数のアレニウスプロットにより、今回の測定結果からは典型的に2つの活性化エネルギを見積もることができ、それぞれ0.33eV、0.18evである。またそれらの捕獲断面積は1.6×10^<-15> cm^2、3.8×10^<-19> cm^2であった。捕獲断面積のオーダを考慮するとこれらの準位は量子ドット自体によるものでなく、量子ドットに起因して形成された欠陥の準位であると考えられるが、詳細なデータ解析は現在行っている最中である。またその他、量子ドットに注入するキャリアソースとして、半導体薄膜上の強磁性体ナノ構造の自己形成技術についても結晶成長実験を行った。

有机金属相（Movpe）选择（MOVPE）的目的是使用自然地层技术与纳米结构的组合制成的量子点结构实现“单一电子记忆”。详细介绍了具有GAAS细线和INAS量子点结构的量子点存储器。这次，使用称为当前ICT方法的评估方法，评估了陷阱配额和捕获横截面区域，并检查了磁滞机制。为了进行评估，使用Movpe选择增长技术使用具有INAS量子点的细线FET结构。当前的ICT方法是一种通过保持VDS恒定并在Gate电极中施加电压来评估ID中产生的激活能量，捕获区域和陷阱密度的方法。在获得的ICT信号（T/DI/DT）的温度依赖性曲线中，峰的位置表示时间数。有人证实，由于温度下降，峰转移到了远面。在时间定义的Arrenius图中，可以从该测量的结果分别估算两个活化的能量，分别为0.33 eV，0.18 eV。此外，这些捕获区域为1.6×10^<-15> cm^2，3.8×10^<-19> cm^2。考虑到捕获区域的顺序，这些级别不是由于量子点本身而引起的，而是由于量子点而形成的缺陷水平，但是我们目前正在中间进行详细的数据分析。此外，作为量子点注射的载体源，在半导体薄膜上使用铁磁纳纳诺结构进行了自我形成技术进行晶体生长实验。