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講演抄録/キーワード
講演名 2014-02-28 11:15
FPGAを用いた超高速フィードバック制御型エレクトロマイグレーション
金丸祐真安藤昌澄齋藤孝成白樫淳一東京農工大ED2013-147 SDM2013-162 エレソ技報アーカイブへのリンク:ED2013-147 SDM2013-162
抄録 (和) エレクトロマイグレーション(EM)を利用したナノギャップ電極の作製手法として,フィードバック制御型エレクトロマイグレーション(FCE)法が知られている.本手法は,金属細線におけるEMの発現強度をフィードバック制御により調整することで,ギャップ構造を作製する手法である.我々は,これまでGPIBと汎用OSを用いたソフトフェア制御によりFCEを実行してきた.しかし,従来のシステムでは,FCEプロセス完了までに102-3秒ほどの長時間を要するため,ナノギャップ作製における時間効率に課題があった.そこで今回,プログラマブル・デバイスであるFPGA (field programmable gate array)を用いた超高速計測制御システムの構築を行った.また,構築した計測制御システムをAuチャネルに適用し,高速なナノギャップ構造形成技法について検討した. 
(英) Electromigration method for the fabrication of nanogaps is specifically simple as compared with other methods because it is achieved by only passing a current through a metal nanowire. However, typical electromigration procedure induces an abrupt break that yields a nanogap with high tunnel resistance. Hence, various approaches have been reported to address this problem, and feedback-controlled electromigration (FCE) scheme has been successfully employed to make nanogaps safely and reliably. On the other hand, the formation of nanogaps by FCE method using processor-based control system is generally slow process. In this study, we designed a fully customized hardware system using field programmable gate array (FPGA). An FPGA is a device that contains a matrix of reconfiguration gate array logic circuitry. Furthermore, we applied this system to Au μm-wires. When an FPGA is configured, the internal circuitry is connected in a way that creates a hardware implemention of FCE process. Unlike processors, FPGAs use dedicated hardwares for processing logic. Therefore, FPGA-based control systems can perform deterministic closed loop control at extremely fast loop rates. In this report, FCE procedure was applied to the Au μm-wires at room temperature using FPGA-based control system. Consequently, conductance G was precisely controlled from 10 mS to less than 1 mS for within 1 sec, which is 102-3 times shorter than that of FCE process using processor-based control system. The results imply that FCE procedure using FPGA-based control system can precisely tune the channel resistance of metal nanowires.
キーワード (和) エレクトロマイグレーション / ナノギャップ / Field Programmable Gate Array / / / / /  
(英) electromigration / nanogap / field programmable gate array / / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 113, no. 449, ED2013-147, pp. 83-87, 2014年2月.
資料番号 ED2013-147 
発行日 2014-02-20 (ED, SDM) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685    Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード ED2013-147 SDM2013-162 エレソ技報アーカイブへのリンク:ED2013-147 SDM2013-162

研究会情報
研究会 ED SDM  
開催期間 2014-02-27 - 2014-02-28 
開催地(和) 北海道大学百年記念会館 
開催地(英) Hokkaido Univ. Centennial Hall 
テーマ(和) 機能ナノデバイスおよび関連技術 
テーマ(英) Functional nanodevices and related technologies 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 ED 
会議コード 2014-02-ED-SDM 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) FPGAを用いた超高速フィードバック制御型エレクトロマイグレーション 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Investigation of Feedback-Controlled Electromigration Using FPGA System 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) エレクトロマイグレーション / electromigration  
キーワード(2)(和/英) ナノギャップ / nanogap  
キーワード(3)(和/英) Field Programmable Gate Array / field programmable gate array  
キーワード(4)(和/英) /  
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キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 金丸 祐真 / Yuma Kanamaru / カナマル ユウマ
第1著者 所属(和/英) 東京農工大学 (略称: 東京農工大)
Tokyo University of Agriculture and Technology (略称: Tokyo Univ. of Agr. & Tech.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 安藤 昌澄 / Masazumi Ando / アンドウ マサズミ
第2著者 所属(和/英) 東京農工大学 (略称: 東京農工大)
Tokyo University of Agriculture and Technology (略称: Tokyo Univ. of Agr. & Tech.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 齋藤 孝成 / Takanari Saito / サイトウ タカナリ
第3著者 所属(和/英) 東京農工大学 (略称: 東京農工大)
Tokyo University of Agriculture and Technology (略称: Tokyo Univ. of Agr. & Tech.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 白樫 淳一 / Jun-ichi Shirakashi / シラカシ ジュンイチ
第4著者 所属(和/英) 東京農工大学 (略称: 東京農工大)
Tokyo University of Agriculture and Technology (略称: Tokyo Univ. of Agr. & Tech.)
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講演者 第1著者 
発表日時 2014-02-28 11:15:00 
発表時間 25分 
申込先研究会 ED 
資料番号 ED2013-147, SDM2013-162 
巻番号(vol) vol.113 
号番号(no) no.449(ED), no.450(SDM) 
ページ範囲 pp.83-87 
ページ数
発行日 2014-02-20 (ED, SDM) 


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