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先端機能デバイスに関するサイレントキーワード電子デバイス・機器が含まれる科研費採択研究4件

先端機能デバイスに関するサイレントキーワード電子デバイス・機器が含まれる科研費採択研究 4件

シリコン微細構造と有機素材の融合による液浸センサプラットフォームの学術基盤開拓
【研究分野】電子デバイス・電子機器
【研究領域課題番号】16H04345 (KAKENデータベースで見る）
【研究キーワード】

MEMS / 高電圧集積回路 / CMOS-MEMS / 電気浸透流 / マイクロマシン / マイクロアクチュエータ / バイオミメティクス / 精密部品加工 / 先端機能デバイス / 知能ロボティクス / 電子デバイス・機器 / 電子デバイス・集積回路 / 知能ロボティックス
【研究成果の概要】

大気中や真空中での動作を前提に研究開発されていた微小電気機械システム（MEMS）、特に力を発生する「マイクロアクチュエータ素子」に注目し、水中という新たな応用のフロンティアを開拓する野心的な研究を遂行した。特に体内などの微細な環境に構造体が入り込み、メカニカルな作業を行うマイクロロボットの実現を目指し、マイクロアクチュエータ原理の探究、要素として必須である集積化高電圧発生回路、材料、作製手法の開発を含み総合的に研究を行った。結果として、調べた限り世界最高性能、かつ最も低い電源電圧で動作する電気浸透流アクチュエータを始めとする、多数の有用な素子が実現された。
【研究の社会的意義】

自律自走式MEMSという遠い目標を立て、そこから導かれる学術的課題に一つずつ正面から取り組み、新規デバイスとその原理の探究によって解決するという、ニーズ先行型の研究によって、集積電子素子（CMOS-MEMS）の設計試作手法が確立した。得られた知見を活かし、バイオ・メディカルや化学分野への広い応用分野で、力の発生が可能な新規素子を用いた研究への展開が期待される。
【研究代表者】

三田吉郎東京大学大学院工学系研究科(工学部) 准教授 (Kakenデータベース)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【配分額】16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)

自己組織化単分子膜を用いたMIS界面設計と新機能ナノ電子デバイスへの応用展開
【研究分野】電子デバイス・電子機器
【研究領域課題番号】15H06204 (KAKENデータベースで見る）
【研究キーワード】

自己組織化単分子膜 / 二硫化モリブデン / 電界効果トランジスタ / 界面特性 / 自己組織化 / ナノデバイス / 2次元材料 / マイクロ・ナノデバイス / 先端機能デバイス / 電子デバイス・機器
【研究成果の概要】

自己組織化単分子膜(Self-Assembled Monolayer:SAM)をゲート絶縁膜に用いたゲート絶縁膜技術を確立し、新機能を有する電子デバイス開拓に向けた異種材料の界面設計に関する研究を行った。ゲート絶縁膜は酸素プラズマによって形成したアルミニウム酸化膜とホスホン酸SAMの2層構造からなる。極薄膜厚かつ高い絶縁性を有する自己組織化単分子膜をゲート絶縁膜に用いることで、2V駆動のMoS2 FETsの作製に成功した。またId-Vg特性にヒステリシスは認められず、サブスレッショルドスロープも69 mV/decであることから、良好な界面特性をMoS2/SAM構造によって実現した。
【研究代表者】

川那子高暢東京工業大学科学技術創成研究院助教 (Kakenデータベース)
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2015-08-28 - 2017-03-31
【配分額】2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
【研究協力者】
小田俊理
Du Wanjing
居駒遼

磁性体微粒子を含む酸化物へテロ構造の創製と半導体電子デバイスへの応用
【研究分野】電子・電気材料工学
【研究領域課題番号】22656071 (KAKENデータベースで見る）
【研究キーワード】

結晶成長 / 電子・電気材料 / 電子デバイス・機器 / 量子閉じ込め / 磁性 / スピンエレクトロニクス / 先端機能デバイス / 電気・電子材料
【研究成果の概要】

本研究では磁性体微粒子を含む酸化物ヘテロ構造の創製と半導体電子デバイスへの応用を最終目標にして、そのために必要な高品質エピタキシャル酸化物薄膜/シリコン構造の作製と評価をおこなった。超高真空EB蒸着法、基板温度、導入酸素ガス流量の最適化をおこなうことにより、Si(111)基板上へのAl2O3のエピタキシャル成長をおこなった。また、このエピタキシャル構造の結晶相、組成比、界面特性に関してX線光電子分光により評価をおこなった。
【研究代表者】

中根了昌東京大学大学院・工学系研究科特任講師 (Kakenデータベース)
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【配分額】3,470千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 270千円)

シリコン中でのキャリアスピン物理の解明とスピンデバイスへの応用
【研究分野】電子デバイス・電子機器
【研究領域課題番号】20686023 (KAKENデータベースで見る）
【研究キーワード】

量子デバイス / スピンデバイス / スピンエレクトロニクス / 先端機能デバイス / 電気・電子材料 / 電子デバイス・機器 / 磁性 / 電子デバイス・電子機器 / 電子・電気材料 / 複合材料・物性 / 集積回路デバイス
【研究成果の概要】

本研究で実現を目指すスピンMOSFETは、ソースドレイン電極に強磁性体金属を用いる。この時、スピン依存伝導効果と高出力特性を両立するためにシリコンチャネルとの実効的なショットキー障壁高さを低減する必要がある。これを実現するために、(1)イオンインプラによる方法、と(2)結晶成長中のオートドーピング効果による方法、の二つについて試行した。前者はAsを15keVで注入した後にFeを堆積してシリサイド化の方法により強磁性FeSiを作製した。インプラの条件とシリサイド化温度の最適化により、低い反応温度で障壁高さの低減と高出力特性を得られる作製条件を見出した。後者は、エピタキシャル強磁性MnAsの結晶成長をおこない、デバイスの試作とスピン依存伝導効果の測定をおこなった。結果として、50K以下の低温では、スピン依存伝導効果と考えられるヒステリシスが得られた。また、このヒステリシスが得られるバイアス範囲をプロットして、シリコン二次元電子チャネルにおけるスピン拡散長について考察を行った。
【研究代表者】

中根了昌東京大学大学院・工学系研究科講師 (Kakenデータベース)
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【配分額】26,130千円 (直接経費: 20,100千円、間接経費: 6,030千円)

【研究協力者】
小田俊理
Du Wanjing
居駒遼