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J-GLOBAL ID：200902269021847330   整理番号：08A0838343

シリコンFinFETの単一ドーパント原子のゲート誘導量子閉じ込め遷移

Gate-induced quantum-confinement transition of a single dopant atom in a silicon FinFET

著者 (11件)： LANSBERGEN G. P. (Delft Univ. Technol., Delft, NLD) ,  RAHMAN R. (Purdue Univ., Indiana, USA) ,  WELLARD C. J. (Univ. Melbourne, VIC, AUS) ,  WOO I. (Purdue Univ., Indiana, USA) ,  CARO J. (Delft Univ. Technol., Delft, NLD) ,  COLLAERT N. (InterUniversity Microelectronics Center (IMEC), Leuven, BEL) ,  BIESEMANS S. (InterUniversity Microelectronics Center (IMEC), Leuven, BEL) ,  KLIMECK G. (Purdue Univ., Indiana, USA) ,  KLIMECK G. (California Inst. Technol., California, USA) ,  HOLLENBERG L. C. L. (Univ. Melbourne, VIC, AUS) ,  ROGGE S. (Delft Univ. Technol., Delft, NLD)
資料名： Nature Physics  (Nature Physics)
巻： 4  号： 8  ページ： 656-661  発行年： 2008年08月 
JST資料番号： W2060A  ISSN： 1745-2473  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ドーパントは,受動型電荷供給体として,半導体技術において重要な役割を果たしている。また,Si量子エレクトロニクスでの使用のため,このドーパントは,注目されている。だが,集積化等に関する課題が,実用を困難としている。しかし,ドーパント技術の進展,ドーパント状態のコヒーレント制御等が,単一ドーパントの量子機能に基づいた装置開発の起爆剤となった。一方,Si量子エレクトロニクスでは,ドーパントの波動関数を制御することが課題とされる。本稿では,個々のドーパント原子の波動関数を制御する方法について調査した。本調査では,単一ドナーにアクセスするため,三次元電界効果トランジスター(FET)を使用した。まず,複数の素子について,単一電子軌道状態のゲート誘導シフトを測定した。次に,原子強力結合素子シミュレーションによって,ドナー深さとゲート電場強度の様な素子パラメータのフィッティングを,実施した。更に,これらの素子パラメータを,測定された電荷エネルギーとFinFETの静電モデリングから測定した値とつき合わせて照合した。この結果,全素子に関する理論記述と実験データには,良好な一致が示され,ドナー・クーロン壁と界面間の電子波動関数の混成度を直接測定できることが実証された。更に,高い軌道状態の強い混成だけでなく,クーロン壁と界面壁に閉じ込められた電子基底状態の実例が示された。以上の結果から,表面ゲート制御によって,単一ドナー電子の量子状態を設計することが可能であることが示された。

シソーラス用語： *ケイ素 ,  半導体 ,  *量子閉込め ,  *FET【トランジスタ】 ,  *ドーパント ,  *制御 ,  波動関数 ,  *ゲート【半導体】
準シソーラス用語： コヒーレント制御

分類 (1件)： トランジスタ  (NC03070N)

タイトルに関連する用語 (8件)： シリコン ,  FinFET ,  ドーパント ,  原子 ,  ゲート ,  誘導 ,  量子閉じ込め ,  遷移