極めて低い消費電力で動く トンネル電界効果トランジスターを開発 ひずみシリコンとゲルマニウムを組み合わせた構造を利用 : 電気系工学専攻　高木信一教授＆竹中充准教授

独立行政法人科学技術振興機構の戦略的創造研究推進事業(CREST・研究領域「素材・デバイス・システム融合による革新的ナノエレクトロニクスの創成」（極低消費電力集積回路のためのトンネルMOSFETテクノロジーの構築）)において、東京大学 大学院工学系研究科の高木信一教授と竹中充准教授は、極低電圧での動作が可能な新しい構造のトンネル電界効果トランジスタを開発しました。IT機器の消費エネルギーの増大は、国際的にも重大な課題であり、従来のMOSトランジスタとは動作原理の異なる、極低消費電力で動作するデバイスの開発競争が激しくなっています。

本研究グループは、今回、従来のMOS（金属酸化膜半導体）トランジスタとほぼ同等の素子構造で、Siに引張り応力を加えたひずみSiとGeのヘテロ界面からなる接合を用いる新しいトンネル電界効果トランジスタを実現しました。このトランジスタは、ゲート電圧のわずかな変化で極めて大きな電流変化を実現し、素子のオン状態とオフ状態での電流比を世界最高値にまで高めることに成功しました。この素子を用いることで、低い電源電圧でも動作する集積回路を実現 する道を開きました。IT機器の大幅な省電力化をもたらし、バッテリー不要な集積回路など、新しい応用を可能にすることが期待されます。

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