【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.04.17】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22TU0161
利用課題名 / Title
量子ポイントコンタクトデバイスの作製 / Fabrication of quantum point contact device
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学
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）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
リソグラフィ/Lithography,量子効果デバイス
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)
中川原 圭太
所属名 / Affiliation
東北大学大学院理学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
中川原 圭太
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
辺見 政浩
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)
量子ホールエッジ伝送の包括的な理解は、量子ホール物理の基礎と量子ホールエッジ干渉計の設計の両面を発展させるために重要である。そこで本研究ではGaAs系半導体２次元電子ガス基板にフォトリソグラフィーとウェットエッチングでホールバーを形成し、その上に量子ポイントコンタクト（QPC）デバイスを電子線露光装置により作製する。作製したデバイスを用いて電気輸送測定を行い、量子ホールエッジ伝送を評価する。
実験 / Experimental
電子線露光描画装置（ELS-7500X）を用いてホールバー中心にQPCデバイスを作製し現像後SEM観察を行い、露光条件を最適化する。
結果と考察 / Results and Discussion
本デバイスはフォトリソグラフィー・ウェットエッチングにより形成したホールバーの中心に量子ポイントコンタクトデバイスを形成する必要があり高精度の位置合わせ能力と描画精度が要求される。デバイス全体の概略図をFig. 1に示す。そこでハイトセンサーにより電子銃とサンプルの距離を一定に保った状態で位置合わせと描画を行いドーズ量などの露光条件を最適化する。採取的に完成したトリプルゲート構造をFig. 2に示す。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 Schematic image of a fabricated QPC device
Fig. 2 SEM image of a fabricated triple gate structure
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
・共同研究者：東北大学 平山 祥郎 教授、 橋本 克之助教
・辺見 政浩様（μSIC）に感謝します。
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.
- Synthesizing 2h/e2 resistance plateau at the first Landau level confined in a quantum point contact
- M. H. Fauzi, K. Nakagawara, K. Hashimoto, N. Shibata, and Y. Hirayama (under review)
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