室温動作シリコン単電子トランジスタの作製とその回路応用及び集積化

室温硅单电子晶体管的制作、电路应用与集成

基本信息

批准号：
07J01966
负责人：
宮地幸祐
金额：
$ 0.64万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J01966/
关键词：
シリコン

项目摘要

以前本研究室で提案された薄膜埋め込み酸化膜(BOX)を有する完全空乏型MOSFETを用いた低消費電力化技術を室温動作シリコン単電子トランジスタと組み合わせることで、シリコン単電子トランジスタに更なる機能性を追加する研究を行った。具体的には、薄いBOX下の基板に伸びる空乏層を基板バイアスで変調することで基板バイアス係数を可変にし、シリコン単電子トランジスタのクーロンプロッケード振動の鋭さを変調することを提案した。空乏層が伸びて基板が空乏状態にあるときは基板の容量が小さくなるためにクーロンプロッケード振動は鋭く(振動の半値幅が小さく)なり、BOX-基板界面が蓄積・反転状態にあるときは基板の容量が大きくなって振動が緩く(半値幅が大きく)なる。室温動作、及び従来の低温動作シリコン単電子トランジスタを実際に作製、ともにデバイスの電気特性からデバイス容量を抽出することでその有効性を定量的に実証することができた。これにより、今まで温度のみでしか変調ができないとほぼ考えられてきたクーロンプロッケード振動の鋭さが電気的に、しかもデバイスを作製した後に安定して変調可能となり、シリコン単電子トランジスタの機能性と制御性がさらに増した。この結果はアメリカ応用物理学会主催の英文レター論文誌AppliedPhysicsLettersの2007年(91巻)の記事番号053509号に掲載された。また、本手法を我々の研究室から過去に提案されたシリコン単電子トランジスタを用いたアナログパターンマッチング回路に組み込むことが可能である。アナログパターンマッチング回路は、記憶されたデータと入力の類似度を計算する回路だが、本手法のクーロンプロッケードの鋭さを変調することで、類似度計算の判定の厳しさを調整することが可能となる。

我们通过使用完全耗尽的MOSFET与先前在我们的实验室中提出的薄膜嵌入式氧化物膜（Box）与室温单电子晶体管的薄膜嵌入式氧化物膜（Box）相结合，研究了对硅单电子晶体管添加其他功能的研究。具体而言，提议通过调节具有基板偏置的薄盒子的底物上延伸的耗竭层来调节底物偏置系数，并调节硅单电子晶体管的库仑曲线振动的清晰度。 When the depletion layer extends and the substrate is in a depleted state, the capacitance of the substrate becomes smaller, so the Coulomb profile vibration becomes sharper (the half-width of vibration is small), and when the BOX-substrate interface is in accumulating and inverting state, the capacitance of the substrate increases and the vibration becomes looser (the half-width of vibration is large).可以通过实际制造室温和常规的低温操作硅单电子晶体管，并从设备的电气特性中提取设备电容，从而定量证明其有效性。这使得库仑振动的清晰度通常被认为仅通过温度调节，直到现在才可以在设备制造后进行电气调节且稳定，从而进一步提高了硅单电子晶体管的功能和可控性。结果发表在2007年的Applied Physics Letters（第91卷）的第053509号文章中，这是由美国应用物理学会赞助的英语信函期刊。此外，可以使用我们的实验室在过去提出的硅单电子晶体管使用硅单电子晶体管中将这种方法纳入模拟图案匹配电路中。模拟模式匹配电路是计算存储数据和输入之间相似性的电路，但是通过调节此方法中库仑图的清晰度，可以调整对相似性计算的严格确定。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Control of full width at half maximum of Coulomb oscillation in silicon single-hole transistors at room temperature

室温下硅单孔晶体管库仑振荡半峰全宽的控制

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Applied Physics Letters Vol. 91, No. 5
影响因子：
0
作者：
Kousuke Miyaji;Toshiro Hiramoto
通讯作者：
Toshiro Hiramoto

DOI：
{{ item.doi }}
发表时间：
{{ item.publish_year }}
期刊：
{{ item.journal_name }}
影响因子：
{{ item.factor }}
作者：
{{ item.authors }}
通讯作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

宮地幸祐其他文献

高い温度安定性を有するリング干渉方式光プローブ電流センサの基礎検討

高温稳定性环形干涉光学探针电流传感器的基础研究

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
○曽根原誠，佐藤敏郎;宮地幸祐;○古屋一輝，寺岡佑恭，曽根原誠，佐藤敏郎，久保俊哉，宮本光教;古屋一輝，岩見晃希，曽根原誠，佐藤敏郎（信州大学）;山崎健太1，塩田健太1，岩見晃希1，藤城佑太1，曽根原誠1，佐藤敏郎1，南澤俊孝1，宮本光教2，久保利哉2，宮地幸祐1（1信州大学，2シチズンファインデバイス）;古屋一輝1，岩見晃希1，太田柊都1，山崎健太1，久保俊哉2，宮本光教2，曽根原誠1，佐藤敏郎1（1信州大学，2シチズンファインデバイス）
通讯作者：
古屋一輝1，岩見晃希1，太田柊都1，山崎健太1，久保俊哉2，宮本光教2，曽根原誠1，佐藤敏郎1（1信州大学，2シチズンファインデバイス）