| 講演名 | 2021-05-27 単層Feナノドットアレイを用いて作製した単電子デバイスの電気特性 瘧師 貴幸(北大), 浅井 佑基(北大), 卞 範模(北大), 天野 郁馬(北大), 福地 厚(北大), 有田 正志(北大), 高橋 庸夫(北大), |
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| 抄録(和) | 単電子デバイス(Single-Electron Device: SED)は超低消費電力・高機能性を有するナノデバイスであり、ニューラルネットワークや再構成可能コンピューティングなどの新しい情報処理技術への応用が期待されている. 多数のドットから構成されるマルチドットSEDは、複数のゲートを取り付けることで機能的な動作が期待できる.マルチドットSEDを比較的容易に作製する方法として、ここでは金属薄膜の成長初期に形成される自己組織化ナノドットアレイに注目した.本研究では、単層Feナノドットアレイを用いたダブルゲートSEDを作製し、電気特性を評価した.作製デバイスは電極間に数百個以上のドットを含むが、単一ドットの単電子効果に由来する明瞭な電流振動特性を示した.さらに、2つのゲートを用いて単一ドットの電荷状態を制御できた.また、ドットの立体構造の違いによりドットと上下のゲート間の容量比に不均一性が生じることを明らかにした. |
| 抄録(英) | Recently, novel information processing techniques using nanoscale devices, such as neural networks and reconfigurable computing, have attracted attention. Single-electron devices (SEDs) are expected to be one of the candidates to realize these techniques due to their high functionality and ultra-low-power consumption. Multi-dot SEDs, which consist of many dots, are expected to operate functionally by attaching multiple gates. One relatively easy method to fabricate multi-dot SEDs is using self-assembled nanodot arrays, which are formed in the early stage of metal thin-film growth. In this study, double-gate SEDs comprising a single-layer Fe nanodot array were fabricated, and explored with respect to the electrical characteristics. Although more than hundreds of nanodots present between the source and drain electrodes, clear current oscillations originating from the single-electron effect of a single dot were observed. Furthermore, it was clarified that the charge state of a single dot could be controlled by using two gates, and the gate-capacitance ratio between the dots and the upper and the lower gates varied depending on the three-dimensional structure of the dots. |
| キーワード(和) | 単電子デバイス / 自己組織化ナノドットアレイ / クーロンブロッケード振動 / 単一電子効果 |
| キーワード(英) | Single-Electron Device / Self-Assembled Nanodot Array / Coulomb Blockade Oscillation / Single-Electron Effect |
| 資料番号 | ED2021-6,CPM2021-6,SDM2021-17 |
| 発行日 | 2021-05-20 (ED, CPM, SDM) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | ED / SDM / CPM |
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| 開催期間 | 2021/5/27(から1日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | 機能性デバイス材料・作製・特性評価および関連技術 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 須原 理彦(都立大) / 平野 博茂(タワー パートナーズ セミコンダクター) / 武山 真弓(北見工大) |
| 委員長氏名（英） | Michihiko Suhara(TMU) / Hiroshige Hirano(TowerPartners Semiconductor) / Mayumi Takeyama(Kitami Inst. of Tech.) |
| 副委員長氏名（和） | 藤代 博記(東京理科大) / 大見 俊一郎(東工大) / 中村 雄一(豊橋技科大) |
| 副委員長氏名（英） | Hiroki Fujishiro(Tokyo Univ. of Science) / Shunichiro Ohmi(Tokyo Inst. of Tech.) / Yuichi Nakamura(Toyohashi Univ. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 岩田 達哉(富山県立大) / 小谷 淳二(富士通研) / 森 貴洋(産総研) / 小林 伸彰(日大) / 中澤 日出樹(弘前大) |
| 幹事氏名（英） | Tatsuya Iwata(Toyama Pref. Univ.) / Junji Kotani(Fjitsu Lab.) / Takahiro Mori(AIST) / Nobuaki Kobayashi(Nihon Univ.) / Hideki Nakazawa(Hirosaki Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 堤 卓也(NTT) / 野田 泰史(パナソニック) / 諏訪 智之(東北大) / 木村 康男(東京工科大) / 寺迫 智昭(愛媛大) / 廣瀬 文彦(山形大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Takuya Tsutsumi(NTT) / Taiji Noda(Panasonic) / Tomoyuki Suwa(Tohoku Univ.) / Yasuo Kimura(Tokyo Univ. of Tech.) / Tomoaki Terasako(Ehime Univ.) / Fumihiko Hirose(Yamagata Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Electron Devices / Technical Committee on Silicon Device and Materials / Technical Committee on Component Parts and Materials |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 単層Feナノドットアレイを用いて作製した単電子デバイスの電気特性 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Fabrication and Evaluation of Single-Electron Devices Formed by Single-Layered Fe Nanodot Array |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 単電子デバイス / Single-Electron Device |
| キーワード(2)（和/英） | 自己組織化ナノドットアレイ / Self-Assembled Nanodot Array |
| キーワード(3)（和/英） | クーロンブロッケード振動 / Coulomb Blockade Oscillation |
| キーワード(4)（和/英） | 単一電子効果 / Single-Electron Effect |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 瘧師 貴幸 / Takayuki Gyakushi |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 浅井 佑基 / Yuki Asai |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 卞 範模 / Beommo Byun |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 天野 郁馬 / Ikuma Amano |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 福地 厚 / Atsushi Tsurumaki-Fukuchi |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 有田 正志 / Masashi Arita |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 高橋 庸夫 / Yasuo Takahashi |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 発表年月日 | 2021-05-27 |
| 資料番号 | ED2021-6,CPM2021-6,SDM2021-17 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | ED-44,CPM-45,SDM-46 |
| ページ範囲 | pp.23-26(ED), pp.23-26(CPM), pp.23-26(SDM), |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2021-05-20 (ED, CPM, SDM) |