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【IT】単電子トランジスタ集積回路の室温動作に成功

1 :pureφ ★:05/01/06 01:36:49 ID:???
IEDM 2004 - 単電子トランジスタ集積回路の室温動作に成功

 東京大学生産技術研究所の平本俊郎教授らのグループは、単電子トランジスタを組み合
わせた集積回路を作成し、これの室温動作に成功したと発表した。米サンフランシスコで
開催中のIEDM(International Electron Devices Meeting) 2004で発表された。

 単電子トランジスタは、ソースおよびドレイン電極間をトンネル接合により結びつけた
素子で、電子1個の単位でチャネル電流が流れる。量子力学的なトンネル効果により、チャ
ネルの中間にある微細なクーロン島を経由して、電子がソースドレイン間を移動する仕組
みとなっており、ゲートがスレッショルド電圧を超えると、ソースドレイン間に電流が流
れ始める。古典的なトランジスタとの違いは、スレッショルド電圧を超えると電流が流れ
続けるのではなく、ゲート電圧を大きくしていくにつれて、クーロンブロッケード振動と
よばれる、クーロン島を経由するトンネル接合構造に由来するソースドレイン電流の振動
が見られることが特徴となっている。

 今回の発表によると、作成された単電子トランジスタは、SOIウエハの上に厚さ5nmのト
ンネル酸化膜を形成し、ソースとドレイン電極の間には太さ3nm以下の極細のチャネルを形
成する。ここには単ホールトランジスタとしての微細な量子ドットが形成される。その上
にLP-CVD法によって大きさ6nm程度のSiナノクリスタル量子ドット層を形成し、その上に
65nmの厚さのコントロール酸化膜を形成、その上にポリシリコンのゲート電極が形成され
る。トンネル酸化膜の上に形成したナノクリスタルとコントロール酸化膜は、いわばフ
ローティングゲートとしてトランジスタの閾値制御のために使われる。

 作成された単電子トランジスタは、室温にて、山-谷電流比(Peak-to-valley current
ratio:PVCR)1280を観測、これは従来比13倍の値となっており、今までに前例のない高い値
だという。(中略、回路の詳細、アナログパターンマッチングの動作検証など)

 単電子トランジスタは、製造プロセスが微細化を極めていく先において、最も省電力な
トランジスタの姿と言われている。今回、室温での集積回路の動作が初めて示された。し
かし、現在動作している古典的なトランジスタと組み合わせた実用的な集積回路の設計
や、品質の安定した製造方法の確立など、まだまだ課題は多いようだ。

記事全文はこちらです。
Mainichi Communications PCWeb 2004/12/14 − 古林高
http://pcweb.mycom.co.jp/articles/2004/12/14/iedm2/

8.1 Room-Temperature Demonstration of Integrated Silicon Single-Electron
Transistor Circuits for Current Switching and Analog Pattern Matching
M. Saitoh, H. Harata, and T. Hiramoto, University of Tokyo, Tokyo, Japan
http://www.his.com/~iedm/techprogram/sessions/s8.html

2 :名無しのひみつ:05/01/06 01:41:00 ID:8Q2GszFk
ラジオの製作が2ゲット

3 :名無しのひみつ:05/01/06 01:47:27 ID:HKnOsae0
じゃ、ラジオライフが3ゲット

4 :名無しのひみつ:05/01/06 02:26:27 ID:CkG9ruhk
だったらベーマガは4さま。


5 :名無しのひみつ:05/01/06 02:27:27 ID:ApEdBnWc
どういうこと?

6 :名無しのひみつ:05/01/06 02:35:54 ID:b1lREtj7
単電子トランジスターは電子一個単位で制御可能なトランジスター
普通は数十万個単位ぐらいだったと
技術的に難しい事が現実に近づいてる

7 :名無しのひみつ:05/01/06 02:52:24 ID:b1lREtj7
こっちのスレの
【IT】単電子トランジスタのクーロンブロッケード現象を利用したアナログパターンマッチング
http://news16.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1104943487/

このインタビューの冒頭を見た方がよさそう
【インタビュー】「連想プロセッサ」の開発 - 賢いコンピュータを目指して
http://pcweb.mycom.co.jp/articles/2005/01/01/brainlsi/

8 :名無しのひみつ:05/01/06 03:01:44 ID:8Q2GszFk
昔の1石ラジオの事かな?

9 :名無しのひみつ:05/01/06 04:45:43 ID:ApEdBnWc
とにかくトランジスタが小さく出来てイイって事なんだろうか?

10 :名無しのひみつ:05/01/06 06:27:31 ID:t5zfGY+h
文系にゃキツイ話題だな、ゲートだのドレインだのソースだの・・・。
まるでわからんがFETじゃなくてトランジスタなのか?

11 :オレオレ!オレだよ、名無しだよ!!:05/01/06 06:46:24 ID:0R66bH9N
ヽ( ・∀・)ノクーロン島!

12 :名無しのひみつ:05/01/06 07:17:18 ID:hpAF6E5g
九龍城は知ってるが、クーロン島は知らん。

13 :名無しのひみつ:05/01/06 07:21:18 ID:C6OJI5rl
すごいな。大学で実験してたときは冷却必須だったからなあ。

14 :オレオレ!オレだよ、名無しだよ!!:05/01/06 07:53:35 ID:0R66bH9N
つーか、
>>7
GJ!!

15 :名無しのひみつ:05/01/06 08:03:57 ID:KM9hr+Y8
単電子と言うことはCCDと組み合わせれば
すごく暗いところでも撮影できるってこと?


16 :名無しのひみつ:05/01/06 08:17:32 ID:vNgSlnvH
クーロン鳥って、クローン鳥と、どこがちがうの

17 :名無しのひみつ:05/01/06 08:24:38 ID:SBfMI5U+
乾電池で1年動く手のひらサイズのすぱーこん

18 :名無しのひみつ:05/01/06 10:39:17 ID:bKLReDXS
>>1
この記事、いったい何語だよ orz
チンプンカンプンにもほどがある

19 :名無しのひみつ:05/01/06 10:51:46 ID:8aBIL1ex
科学の進歩を見てたらこの世に不可能なんてないような気がしてくるな

20 :名無しのひみつ:05/01/06 10:57:04 ID:8Q2GszFk
古林高も全然、理解していないとおもう

21 :ひぶ:05/01/06 11:49:38 ID:46bVvZLW
単電子トランジスタが実用化されたら、
パソコンにどんなに素子を詰め込んでも熱くなりません。
どんだけ仕事させても、速度落ちません。
消費電力が少ないので、電池が延々もちます。
今のコンピューターの熱対策がどれだけ大変かを考えたら、
単電子トランジスタはすごいこってす。
しかしそれにしたっても、電子一個って…
電子なんて見たことある人誰もいないというのに。

22 :名無しのひみつ:05/01/06 12:05:07 ID:P3SfSiXh
http://www.asahi.com/science/update/0106/001.html
消費電力は半導体の100万分の1 ナノスイッチ開発
これとはまた別の奴?

23 :名無しのひみつ:05/01/06 12:11:43 ID:hpAF6E5g
平本教授は韓国人<丶`∀´>ニダ

24 :名無しのひみつ:05/01/06 12:52:30 ID:hpAF6E5g
>>22
記事を読んだけど、これって携帯電話にしか使わないつもりなのかな。
それとも、今の半導体技術をごっそり置き換えるくらい革新的な技術?


「製造が簡単で実用化しやすい。」と書いてあるから、かなり期待
するんだけど。

25 :名無しのひみつ:05/01/06 13:47:50 ID:zPWuO1iA
>24
ANDゲートができたみたいなのでごっそり置き換える革新的な技術の模様です


26 :名無しのひみつ:05/01/06 13:50:17 ID:hpAF6E5g
>>25
<丶`∀´>チゴイニダ!

27 :名無しのひみつ:05/01/06 21:08:52 ID:OunvhXGs
>>25
NANDじゃなくてANDでもごっそりいけるかね

28 :25:05/01/07 09:07:16 ID:ZUPS15kC
>27
後で元ネタの記事をよく読んだらAND,OR、NOTができたと書いてあって
鍵になる部分は硫化銀ぽいのでプラチナじゃなくてもCNTで置き換えが聞きそうです。


29 :名無しのひみつ:05/01/07 12:45:54 ID:xGZ5mi3C
おれはサントリーのがすきです。

30 :名無しのひみつ:05/01/07 16:44:03 ID:5BsPtZtH
>>1
日本語で説明してくれ

31 :名無しのひみつ:05/01/07 17:10:27 ID:wi7KRiId
>チャネルの中間にある微細なクーロン島を経由して

簡単に説明しておく。
http://www.minnaga.com/hujitatosen/ikuron.htm


32 :名無しのひみつ:05/01/07 17:33:06 ID:RuicIEoU
高度なHEMTみたいなものか?

33 :名無しのひみつ:05/01/07 20:22:10 ID:9UK2vMgH
単電子だと、隣や周りのトランジスタとは干渉せんのかのう。

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