産業技術総合研究所(産総研)の岡博史主任研究員らは、これまで謎であったトランジスタの低温動作メカニズムを世界で初めて解明した。この低温半導体物理に残された謎に関する知見は量子コンピューターの性能向上などに貢献しそうだ。
近年では量⼦コンピューターの制御回路に向けて4ケルビン(マイナス269.15度)の低温で動作する集積回路の開発が求められるが、低温でトランジスタをオフからオンにする「スイッチング特性」は従来の半導体物理の理論では説明できず、これまで謎とされてきた。
研究では、従来の研究対象温度であった4ケルビンよりも2桁低い0.015ケルビン(マイナス273.135度)の超極低温での電気特性を測定することで、半導体界⾯の⽋陥が電⼦を捕獲する現象がスイッチング特性を決定すると明らかにした。
研究グループは今後について「今回得られた成果を元にしてトランジスタ特性を再現する⽅程式の⾼度化を実際に実施し、制御⽤集積回路の設計技術を⾼めていく」と説明している。