Charging phenomena of a single electron in P-doped Si SOI-MOSFETs

摘要

シングルドーパントによって引き起こされる単電子帯電メモリ効果を見出した。デバイスは、リンドーパントを介したソース・ドレイン間の単電子トンネリングで動作し、従来のオーソドックス理論で記述できる。チャネル中のリン濃度を高くすると、リンドーバントは、単電子電流経路からはずれた位置にも存在し、単電子のトラップとして働くことをシミュレーションと実験の両方で確認した。将来の新しいメモリデバイスの可能性を示している。%Single electron charging memory effect which caused by a single dopant has been observed in our experiment. The working principles of the device are based on sequential tunneling of single electrons between the phosphorus dopants from source to drain based on orthodox theory. With higher channel doping, dopant atoms may work also as traps for single electrons. In order to characterize this phenomenon theoretically, we studied by Monte Carlo simulations a simple circuit consisting of two QDs in parallel and observed that charging effect can be reproduced even with such a simple circuit.