| 講演名 | 2023-08-01 ［招待講演］短チャネルバルクMOSFETsの極低温動作時に生じる低周波ノイズの起源 稲葉 工(産総研), 岡 博史(産総研), 浅井 栄大(産総研), 更田 裕司(産総研), 飯塚 将太(産総研), 加藤 公彦(産総研), 下方 駿佑(産総研), 福田 浩一(産総研), 森 貴洋(産総研), |
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| 抄録(和) | 極低温動作MOSFETは量子ビット制御回路への利用が期待されている。本研究は極低温動作時の低周波ノイズの起源解明を目指すものであり、短チャネルバルクMOSFETで生じるランダムテレグラフノイズの温度依存性を評価した。その結果、動作温度が室温から3 Kへと変化するにしたがって、酸化膜中の未結合手に由来する電荷トラップからシリコン-酸化膜界面付近の未結合手に由来する電荷トラップへとノイズ源が遷移することが明らかになった。さらに、量子ビット制御回路の動作温度とされる数Kでは、界面近傍に存在してバンド端から数十meV程度しか離れていないエネルギー準位を持つトラップが低周波ノイズを引き起こすことを明らかにした。 |
| 抄録(英) | The assignment of low-frequency noise sources in the cryogenic operation of MOSFET is of great importance because of the increasing demands of such devices for qubits controllers. This report analyzed the temperature dependence of random telegraph noise in short-channel bulk MOSFET to reveal the low-frequency noise sources. As a result, the noise sources transit from inner-oxide traps to interface traps with decreasing temperature. Furthermore, band-edge localized states, located right on the interface and have energy levels aligned to the band edge, are confirmed to be responsible for the noise at a few K. |
| キーワード(和) | Cryo-CMOS / 量子コンピュータ / ランダムテレグラフノイズ / シリコン |
| キーワード(英) | Cryo-CMOS / Quantum Computer / Random Telegraph Noise / Silicon |
| 資料番号 | SDM2023-40,ICD2023-19 |
| 発行日 | 2023-07-25 (SDM, ICD) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM / ICD / ITE-IST |
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| 開催期間 | 2023/8/1(から3日開催) |
| 開催地（和） | 北海道大学 情報教育館 3F |
| 開催地（英） | Hokkaido Univ. Multimedia Education Bldg. 3F |
| テーマ（和） | アナログ、アナデジ混載、RF及びセンサインタフェース回路、低電圧・低消費電力技術、新デバイス・回路とその応用 |
| テーマ（英） | Analog, Mixed Analog and Digital, RF, and Sensor Interface, Low Voltage/Low Power Techniques, Novel Devices/Circuits, and the Applications |
| 委員長氏名（和） | 大見 俊一郎(東工大) / 池田 誠(東大) / 池辺 将之(北大) |
| 委員長氏名（英） | Shunichiro Ohmi(Tokyo Inst. of Tech.) / Makoto Ikeda(Univ. of Tokyo) / Masayuki Ikebe(Hokkaido Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 宇佐美 達矢(ラピダス) / 若林 準人(ソニーセミコンダクタソリューションズ) / 小室 孝(埼玉大) / 下ノ村 和弘(立命館大) / 香川 景一郞(静岡大) |
| 副委員長氏名（英） | Tatsuya Usami(Rapidus) / Hayato Wakabayashi(Sony Semiconductor Solutions) / Takashi Komuro(Saitama Univ.) / Kazuhiro Shimonomura(Ritsmeikan Univ.) / Keiichiro Kagawa(Shizuoka Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 諏訪 智之(東北大) / 野田 泰史(パナソニック) / 吉原 義昭(キオクシア) / 宮地 幸祐(信州大) / 徳田 崇(東工大) / 黒田 理人(東北大) / 北村 和也(NHK) / 山下 雄一郎(TSMC) / 大倉 俊介(立命館大) / 竹本 良章(メムスコア) |
| 幹事氏名（英） | Tomoyuki Suwa(Tohoku Univ.) / Taiji Noda(Panasonic) / Yoshiaki Yoshihara(Kioxia) / Kosuke Miyaji(Shinshu Univ.) / Takashi Tokuda(Tokyo Inst. of Tech.) / Rihito Kuroda(Tohoku Univ.) / Kazuya Kitamura(NHK) / Yuichiro Yamashita(TSMC) / Shunsuke Okura(Ritsumeikan Univ.) / Yoshiaki Takemoto(MEMS CORE) |
| 幹事補佐氏名（和） | 細井 卓治(関西学院大) / 二瀬 卓也(ウエスタンデジタル) / 白井 僚(京大) / 塩見 準(阪大) / 久保木 猛(ソニーセミコンダクタソリューションズ) / 秋田 純一(金沢大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Takuji Hosoi(Kwansei Gakuin Univ.) / Takuya Futase(Western Digital) / Ryo Shirai(Kyoto Univ.) / Jun Shiomi(Osaka Univ.) / Takeshi Kuboki(Sony Semiconductor Solutions) / Junichi Akita(Kanazawa Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Silicon Device and Materials / Technical Committee on Integrated Circuits and Devices / Technical Group on Information Sensing Technologies |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［招待講演］短チャネルバルクMOSFETsの極低温動作時に生じる低周波ノイズの起源 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Invited Talk] Low-Frequency Noise Source in the Cryogenic Operation of Short-Channel Bulk MOSFET |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | Cryo-CMOS / Cryo-CMOS |
| キーワード(2)（和/英） | 量子コンピュータ / Quantum Computer |
| キーワード(3)（和/英） | ランダムテレグラフノイズ / Random Telegraph Noise |
| キーワード(4)（和/英） | シリコン / Silicon |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 稲葉 工 / Takumi Inaba |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technologyf(略称：AIST) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 岡 博史 / Hiroshi Oka |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technologyf(略称：AIST) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 浅井 栄大 / Hidehiro Asai |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technologyf(略称：AIST) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 更田 裕司 / Hiroshi Fuketa |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technologyf(略称：AIST) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 飯塚 将太 / Shota Iizuka |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technologyf(略称：AIST) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 加藤 公彦 / Kimihiko Kato |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technologyf(略称：AIST) |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 下方 駿佑 / Shunsuke Shitakata |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technologyf(略称：AIST) |
| 第 8 著者 氏名（和/英） | 福田 浩一 / Koichi Fukuda |
| 第 8 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technologyf(略称：AIST) |
| 第 9 著者 氏名（和/英） | 森 貴洋 / Takahiro Mori |
| 第 9 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technologyf(略称：AIST) |
| 発表年月日 | 2023-08-01 |
| 資料番号 | SDM2023-40,ICD2023-19 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | SDM-143,ICD-144 |
| ページ範囲 | pp.22-27(SDM), pp.22-27(ICD), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2023-07-25 (SDM, ICD) |