【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.07】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24TU0036
利用課題名 / Title
半導体ナノ構造の作成
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
半導体微細構造,電子線リソグラフィ/ EB lithography,量子コンピューター/ Quantum computer,トポロジカル量子物質/ Topological quantum matter
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
遊佐 剛
所属名 / Affiliation
東北大学理学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
佐藤健,小栗秀之,Yunhyeon Jeon
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
半導体上の微細構造を活用し極限宇宙を模したアナログ宇宙に関する実験を行うために、東北大学ナノテク融合技術支援センターにおいて、高加速電圧電子ビーム描画装置を利用し微細なゲートパターンを作成した。
実験 / Experimental
本実験では、物質・材料研究機構で分子エピタキシー法により生成された二次元量子井戸をもつGaAs半導体のウェハ上にレジストを塗布し、電子ビーム描画装置を利用し微細なゲートパターンを作成する。微細なパターンを正確に作成するために電子線のドーズ量を最適化する必要があり、以下の条件のもと描画パターンを作成した。
・Area Dose(µC/cm2) : 100
・Filed size(µm2) : 6002
・Dot size : 600002
・Beam current(pA) : 100
・Dose Time(µsec/dot) : 0.50~5.45
結果と考察 / Results and Discussion
Dose Timeが0.5~2.0 µsec/dotの範囲においてゲートを作成することに成功した。また、最適ドーズ量は170~190 µC、実験で記載した条件においてDose Timeが1.7~1.9 µsec が最適であることが分かった。 現段階において、技術職員及び学生のトレーニング段階であり、また今回計算した最適ドーズ量はEBレジストの予想される最適ドーズ量と異なっているため引き続き最適ドーズ量を調査する必要がある。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
ポイントコンタクト構造の光学顕微鏡像(左上)と電子顕微鏡像(右、左下)
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件