著者

川原田 洋 宋 光燮 梅沢 仁

出版者

早稲田大学

雑誌

基盤研究(A)

巻号頁・発行日

2003

---

ダイヤモンドトランジスタの性能向上および安定性向上を目的とした要素技術として、(1)FIB装置を用いたシート抵抗IkΩ/sq.以下の局所低抵抗層の形成技術、(2)2×10^<-4>[Ωcm]の熱的安定性のある超高濃度ボロンドープダイヤモンド(ボロン濃度:1.42×10^<22>[cm^<-3>])の成膜技術、(3)従来のCaF_2絶縁膜よりも3桁以上のゲートリーク電流低減を達成した、高品質なAl_2O_3ゲート絶縁膜形成技術、(4)低消費電力化を目的とした、オゾン処理によるダイヤモンドFETの閾値制御技術、を開発した。デバイス評価手法としては、De-embedding手法を導入することで、寄生成分の影響を除去し、ダイヤモンドMISFETの真性特性評価が可能となった。また、水素終端ダイヤモンド中に形成されるホール蓄積層のキャリア走行メカニズム解明を念頭に、移動度の実行垂直電界依存性を明らかにした。デバイス作製のプロセス技術としては、ゲート長0.2μm以下の微細ゲート構造作製のためのセルフアラインプロセスと、ゲート抵抗の低減を目的としたT型ゲート電極構造の作製プロセスを確立した。ダイヤモンドMISFET作製と特性評価としては、前述の微細プロセス技術を用いて、ゲート長0.15μmのダイヤモンドMISFETの作製に成功し、遮断周波数30GHz、最高発振周波数48GHzを達成した。また、Al_2O_3ゲート絶縁膜を用いたダイヤモンドMISFETの作製に成功し、絶縁膜厚3nm、ゲート長0.3μmにて遮断周波数30GHz、最高発振周波数60GHzを達成した。更に、世界で初めてダイヤモンドMISFETにおいてロードプル測定を行い、ゲート幅100μm,ゲート長0.3μmのデバイスにおいて、1GHzの高周波大信号入力時に電力密度2.14W/mmが得られた。この値は報告されているGaAsFETやSi LDMOSの電力密度の最高値よりも優れたものであり、ハイパワー高周波トランジスタとしてのダイヤモンドFETの優位性を確認できた。

著者

原田 洋 阿部 聖哉 目黒 伸一 持田 幸良

出版者

横浜国立大学

雑誌

基盤研究(C)

巻号頁・発行日

2001

---

環境保全林の機能と構造を研究するため川崎市東扇島と熱海市の環境保全林を対象とした。リターフォール量とその季節的変動を明らかにすると同時に林床に堆積するリターの分解率を測定し、土壌動物の現存量との関係から、環境保全林の管理手法の基礎を確立するとともに、土壌動物相から環境保全林の自然性の回復の度合いを判定すること、樹木による煤塵の捕集量や樹種による付着量の差、ならびにCO2固定量の推定など環境保全林の機能と動態を総合的に把握することを目的としている。リターフォールの月別変化は東扇島では5月に落下量が急増し、夏期は少し減少するが、熱海では初夏にピークが現われている。この落下パターンの違いは熱海のほうが標高が高いため、温度の上昇時期が1.5ヶ月ほど遅くなることによるものである。リター堆積量と落葉量から平均分解率を算出すると、東扇島では64%、熱海では84%であった。これは落葉を摂食する土壌動物の現存量の差によるものであろう。CO2固定量は、m^2あたり熱海では31.3kg(平坦地)と58.7kg(マウンド上)で、1年間にそれぞれ9.1kg,8.4kg増加した。東扇島では23.4kgと25.1kgとなり、1.1〜1.2kg増加した。若齢林の熱海で高いのは立木密度の差によるもので、淘汰されるにしたがい一定量になるものと考えられる。樹幹流中煤塵量は熱海では9本の合計値で50〜60g、東扇島では6本の合計値で110〜170gとなった。樹木サイズは東扇島のほうが大きいが、煤塵量も多くなっている。また、雨量は林外前のほうが多いが,両地域とも林内雨中煤塵量が多く、環境保全林のもつ煤塵捕集機能の高さが確認された。土壌動物群数は熱海のほうが多く、土壌動物による自然の豊かさ評価においても高い値を示した。これは若齢林であっても周辺に土壌動物の供給源となる自然環境が存在しているからである。また、ササラダニ類による自然性の評価においても東扇島より熱海で高く、関東地方の社寺林や明治神宮林なみの高い評価となった。