JST는 업무를 달성하기위한 기본 연구의 일환으로, 국립 선진 산업 과학 기술 연구소Nanosystems Research Division츠쿠바 대학교 (University of Tsukuba)의 연구 그룹 및 부교수 오카다 수 슈무 (Okada Susumu) 부교수와 함께 오타니 미노루 (Otani Minoru)는 다음과 같습니다이온 분자2 레이어온라인 바카라우리는 이론적으로 온라인 바카라을 표면에 흡착하여 반도체로 변환 할 수 있음을 제시했다 우리는 또한 이론적으로 흡착 될 이온 분자의 유형을 제어함으로써 반도체 형성 이중층 온라인 바카라의 전도도 특성을 제어 할 수 있음을 보여 주었다
온라인 바카라은 베온 같은 모양의 탄소 원자의 6 각형 네트워크를 갖는 시트이며, 원자의 궁극적 인 얇은 층이기 때문에 전 세계적으로 관심을 끌고있는 새로운 재료입니다 그러나, 차세대 반도체 장치로 온라인 바카라을 적용하려면, 본질적으로 금속 인 전자 상태를 조절하고 반도체로 바꿔야한다
이 연구 팀은 2 층의 온라인 바카라에 세로로 전기장을 적용함으로써 온라인 바카라이 반도체로 만들 수 있다는 사실에 초점을 맞추고, 양이온 및 음이온 성 분자를 사용하여 두 층의 온라인 바카라의 상부 및 바닥 표면을 코팅함으로써 양이온 분자 및 음이온 성 분자의 샌드위치 구조 인 2 개의 층을 가능하게한다는 것을 보여 주었다 그것은 이온 분자 사이에서 발생합니다 또한, 본 발명자들은 이론적으로 반도체 이중층 온라인 바카라의 전도도 특성이 양이온 및 음이온 성 분자를 조합함으로써 N- 타입 또는 P- 타입으로 제어 될 수 있음을 입증 하였다
이 연구 결과는 전기 전도성 특성이 우수한 온라인 바카라을 사용하여 반도체 장치 (요소)의 실현 및 설계에 대한 중요한 통찰력이 될 것으로 예상됩니다
이 연구 결과는 곧 American Society of Applied Physics의 Breaking Newsletter, Applied Physics Letters의 온라인 버전에 출판 될 것입니다
이러한 결과는 다음 프로젝트, 연구 분야 및 연구 주제를 통해 얻었습니다
전략적 창의적 연구 촉진 프로젝트 팀 유형 연구 (CREST)
연구 영역: "차세대 전자 장치 생성에 기여하는 혁신적인 재료 및 프로세스 연구"
(연구 책임자 : Watanabe Hisatsune, EUVL Infrastructure Development Center, Inc)
연구 주제 이름 : "계산 과학 및 장치 응용 프로그램에 대한 설계 지침의 개발을 사용한 흑연 기반 재료의 기본 물리적 특성의 지구"
교장 수사관 : Okada Susumu (Tsukuba 대학교 수학 및 재료 부교수)
연구 기간시간 : 2009 년 10 월 ~ 3 월
JST는 소형화 패러다임만으로 달성 할 수없는 기능과 성능을 갖춘 혁신적이고 실용적인 전자 장치를 만들기 위해 재료와 구조 및 프로세스를 개발하고 있습니다 위의 연구 주제에서, 우리는 양자 역학을 기반으로하는 계산 과학적 방법을 사용하여 온라인 바카라-유도 된 구조와 흑연 기반 장치에 대한 설계 지침을 제시하는 흑연, 온라인 바카라 및 나노 스케일 탄소 재료의 기본 물리적 특성을 설명했다
반도체 전자 장치에서 실리콘의 소형화로 인해, 높은 통합, 고속 및 저전력 소비가 동시에 달성되었습니다 그러나 최근에는 단순히 소형 디바이스를 통해 고속 및 저전력 소비를 달성하기가 어려워졌으며 새로운 원칙에 따라 새로운 재료 및 기능 장치를 실현하기위한 연구가 수행되고 있습니다
최근에, 탄소 나노 튜브 및 온라인 바카라과 같은 탄소 기반 물질은 본질적으로 저중력, 나노 미터 규모의 현미경, 심지어 높은전자 운송 특성실리콘 이후 재료로 관심을 끌고 있습니다 그러나, 온라인 바카라 자체는 반도체가 아니라 독특한 분산 관계를 가진 금속이므로 그대로 반도체 재료로 사용할 수 없습니다
이 연구는 이론적으로 온라인 바카라 반도체 장치의 적용의 핵심 인 온라인 바카라의 반도체화가 2 층 온라인 바카라 및 이온 분자로 구성된 복합 구조에서 실현 될 수 있음을 입증 하였다 또한, 우리는 반도체-형성 된 이중층 온라인 바카라의 전도도 특성이 온라인 바카라 표면에 흡착 된 이온 분자 종을 선택하여 제어 될 수 있고, 이론적으로 온라인 바카라을 사용하여 반도체 장치를 설계하기위한 지침을 제시한다는 것을 보여 주었다
이 연구에서, 우리는 양자 분자 사이의 전위 차이를 사용하여 양자 이론을 사용하여 2 층 온라인 바카라을 형성하기 위해 양자 이론을 사용하여 2 층 온라인 바카라을 반도체로 변환 할 가능성을 조사했다 여기서, 수직 전기장 하의 2 층 온라인 바카라은 유한하며 전기장의 크기에 의존한다Bandgap를 갖는 반도체가되는 특성을 고려할 때, 우리는 양이온 성 분자 막, 2 층 온라인 바카라 및 음이온 성 분자막으로 구성된 샌드위치 구조를 고려하고, 이온 분자 막 사이에 발생하는 전기장의 전자 구조를 제어 할 가능성에 초점을 맞추었다
일반적으로 사용되는 이온 성 분자를 후보로 사용하여, 이론적 계산은 여러 양이온 분자와 음이온 성 분자의 조합을 사용하여 이루어졌으며, 결과적으로 테트라 플루오 로보로 아드 음이온 (BF)은 음극 분자이다4)와 1- 에틸 -1- 메틸 피 롤리 디늄의 조합이 양이온이 좋다는 것이 밝혀졌다 양이온 성 및 음이온 성 분자가 2 층 온라인 바카라의 전면 및 뒷면에 흡착 될 때, 2 층 온라인 바카라은 밴드 갭이 026evTrue Semiconductor(그림 1) 2 개의 이온 분자 사이에 대략 5V의 전위차가 발생하며, 2 층 온라인 바카라은 22V/nm 전기장으로 전위차를 감지하기 때문에 반도체로 전환 된 것으로 생각된다
또한, 양이온 성 및 음이온 성 분자의 다른 조합을 사용함으로써 반도체-형성 된 이중층 온라인 바카라의 전자 구조가 자유롭게 제어 될 수 있음이 밝혀졌다 예를 들어, 음이온으로서의 테트라 플루오로로 구멍 음이온 및 양이온으로서 1- 에틸 피리 디늄의 조합을 사용하여 이중층 온라인 바카라을 수득 할 수있다P- 타입 반도체일 수 있습니다 (그림 2) 또한, 메틸 탄산염 음이온 (CH３CO３) 및 1- 에틸 -1- 메틸 피 롤리 디움 양이온N- 타입 반도체수행 할 수 있습니다 (그림 3)
이들 결과는 외부 전력을 필요로하지 않고 이온 분자를 코팅하는 간단한 방법을 사용하여 2 층 온라인 바카라을 반도체로 전환하는 것이 가능하다는 것을 보여 주었고, 반도체 온라인 바카라의 전도도 특성은 이온 분자 종을 선택함으로써 제어 될 수 있음을 보여준다
실제 반도체 장치에서, 온라인 바카라은 기판 상에 유지되며 전극 금속과 결합이있다 우리는 이번에 이들 이종 물질을 포함하는 복잡한 구조에서 발견 된 전자 구조 제어 방법의 유용성을 조사 할 것이다 우리는 또한 이온 분자 흡착 된 온라인 바카라의 전도도 특성의 검증을 수행 할 것이다
이온 분자 흡착 및이 연구에 제시된 전자 구조 제어 방법에 의한 온라인 바카라의 반도체 공정의 제시는 온라인 바카라 및 이온 성 분자로부터 쉽게 실현 될 수있는 온라인 바카라으로 구성된 P-N 접합 구조의 타당성을 보여준다