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 |
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