オペランド計測の最先端

[1602] Development of next-generation high-speed transistors using operando x-ray spectromicroscopy

^○吹留博一 (東北大学電気通信研究所)

司会: 篠田弘造(東北大学)

Keywords:オペランド、顕微、X線分光、グラフェン、トランジスタ

情報通信量の激増が社会的な問題となっている。伝送速度の高速化は、この課題の解決に加えて消費電力の低減をもたらす有効策である。この高速化の為に、従来のSiデバイスを超える次世代デバイスとして、グラフェンやGaN/AlGaN界面の二次元電子系を活性層として用いた高速トランジスタの開発が急務となっている。 しかし、これらのデバイスの性能は、理論値を下回っている。その理由の一つとして、これらのデバイスの活性層が原子レベルで極薄化されている為に、「取巻く環境（界面）によりその電子状態が変調され易い」という点がある。 　ゆえに、私は動作しているデバイスの電子状態のナノスケール観察を可能にするオペランド顕微X線分光の開拓に着手した。実際に、我々は、ゲート電圧を印加した状態で、グラフェン・トランジスタの活性層及びグラフェン・金属電極界面で起こる電荷移動の元素選択的な観察に成功した。現在、このオペランド顕微X線分光結果を基に、テラヘルツで動作するグラフェン高速トランジスタ（Siの100倍高速）の開発に住友電工と共同で取り組んでいる。