1 2014/03/02 20:55:07 B5OttE0s0: フェイスロック(WiMAX)


東工大、半導体中を秒速8万mで動きまわる電子を撮影

東京工業大学(東工大)は2月27日、半導体中を秒速8万mで流れる電子を直接観察し、動画撮影することに
成功したと発表した。

同成果は、同大大学院 理工学研究科の福本恵紀産学官連携研究員、恩田健流動研究員、腰原伸也教授ら
によるもの。詳細は、「Applied Physics Letters」オンライン版に掲載された。

半導体材料を利用しているデバイスの動作性能は、半導体中を動き回る電荷キャリア(電子と正孔)の動き
やすさに依存している。半導体素子は微小化、高速化し続けているが、その特性を、直接素子内部を動く電流、
特に電子を観測することにより、評価する手法は存在しなかった。そこで、研究グループでは、ガリウムヒ素
半導体中の20nmスケールの空間領域を移動するキャリアの流れを200fs間隔で可視化できる時間分解光電子
顕微鏡を開発した。

高速動作する半導体デバイス内での電子の流れ(電流)を検出するには、100fs程度の極短時間幅のパルス
電流を生成、注入して、とらえる必要がある。今回の研究では、約100fs幅のレーザパルスを半導体に照射して、
光キャリアを生成した。これを図1(a)のように、半導体表面に蒸着した2枚の金属電極間に電圧を印加することで
動かした。その動く様子を別のレーザパルス(検出光)を半導体試料に照射し、励起電子の密度に由来する光
電子放出強度を光電子顕微鏡で撮影した。励起光と検出光の時間的タイミングを変化させていくことで(ポンプ-
プローブ法)、電子の移動過程が動画としてストロボ撮影できる。



図1 時間分解光電子顕微鏡による電子移動の動画撮影。(a)測定手法の概略。(b)と(c)励起光照射後20psおよび
40ps後の光電子顕微鏡像。(d)と(e)は(b)と(c)の中央付近の拡大図。(f)は(d)と(e)の縦方向の強度プロファイルに
より、電子の移動が確認できる

(続く)


2 2014/03/02 20:55:41 lqmqKKTe0: フランケンシュタイナー(チベット自治区)
桜の花びらが落ちるスピードか


3 2014/03/02 20:56:00 VZLZLVVz0: タイガースープレックス(京都府)
↓ICBMのMAD


4 2014/03/02 20:56:18 iYqUShID0: 16文キック(宮城県)
宇宙ゴミのスピードかと思った


5 2014/03/02 20:56:33 B5OttE0s0: フェイスロック(WiMAX)




図2 (a)、(b)、(c)は、異なる電極間の電場勾配(電圧値÷電極間隔)において、電子の移動距離を時間に対して
プロットしたもの。線形フィットによる傾きから電子の移動速度を算出している。(d)は、電子の移動速度を電場
勾配に対してプロットしたもの



図3 今回の研究で得られた結果をスナップショットとして再現

(中略)

今回の研究において、電気抵抗率の高い半導体中のキャリア移動を観察することができた。半導体中での
電子の動きの直接観測への要請は強かったにもかかわらず、これまで達成されなかった理由は、レーザパルス
照射により瞬間的に試料の電子が欠乏し、帯電を起こしてしまうためだった。これにより、電子顕微鏡や光電子
顕微鏡で結像できなくなってしまっていた。今回、近年開発された繰り返し周波数が広い領域で可変なレーザ
パルス光源と、光電子顕微鏡を組み合わせ、試料の帯電効果を劇的に減らすことに成功し、観測することが
できた。

今後、ナノメートル加工をされた素子の実用化が間もなく達成される。そこでは量子サイズ効果の発現もあり、
ピコ秒レベルで電子や正孔の移動を制御する必要がある。今回開発した装置は、これらを評価する基準を
満たしており、幅広く普及することが期待されるとコメントしている。

http://news.mynavi.jp/news/2014/02/28/247/index.html


6 2014/03/02 20:56:57 GtZDSiyV0: 稲妻レッグラリアット(関東・甲信越)
バカめ…そっちは残像だ


7 2014/03/02 20:56:57 NeKhoBxt0: 膝十字固め(千葉県)
秒速80kmってずいぶんゆっくりだな


8 2014/03/02 20:57:04 kFEoe/mN0: TEKKAMAKI(山梨県)
「ねぇ、秒速37万kmなんだって」 「え、なに?」 「光ファイバーケーブルを光が移動する速度。秒速37万km」


14 2014/03/02 21:00:07 aMryX4L4P:: アンクルホールド(やわらか銀行)
>>8
マジで?
普通の光より速いの?


19 2014/03/02 21:01:26 eSOm3fW60:: トペ コンヒーロ(神奈川県)
>>8
真空の光速をこえちゃうんだね
誘電率か湯治立かどっちか知らんけど大きいんだね、ファイバーって


9 2014/03/02 20:57:22 RkwTmvcF0: クロイツラス(福岡県)
電子は粒か波か
この問題はそそられる


13 2014/03/02 20:59:52 Avp+2l7+0:: リバースパワースラム(やわらか銀行)
>>9
そのどちらでもないもの


22 2014/03/02 21:03:17 RkwTmvcF0:: クロイツラス(福岡県)
>>13
行き詰めると客観的実在は実在しないって話になるけどな


12 2014/03/02 20:58:58 eSOm3fW60:: トペ コンヒーロ(神奈川県)
以外と遅いんだね
3*10^8 m/s かと思ってた


15 2014/03/02 21:00:17 z4+eGSarP:: フライングニールキック(やわらか銀行)
地球上を秒速80kmで動くのを月から見物したらノロノロだろうな


17 2014/03/02 21:01:07 B5OttE0s0:: フェイスロック(WiMAX)
>今回の研究において、電気抵抗率の高い半導体中のキャリア移動を観察することができた。

ってあるんで、かなり遅くなってるんでない?


21 2014/03/02 21:02:40 kwIcJd7I0:: バックドロップ(宮城県)
あの辛気臭い映画思い出した


23 2014/03/02 21:03:33 /lGdFodjP:: フライングニールキック(茸)
8万mとは、分かりやすく言うと80kmな


25 2014/03/02 21:03:54 /yn0cZX50:: フェイスクラッシャー(三重県)
普通の人ならサーファーの子と付き合うだろ。
何年も初恋の子のことをウジウジ言ってる奴に感情移入できねぇよ。


28 2014/03/02 21:05:23 IIMYEduL0:: スターダストプレス(愛知県)
文系脳だからよくわからんけど個々の電子の動きとか特定はできないんじゃなかった?


35 2014/03/02 21:09:09 M+il0ZQK0:: ダイビングヘッドバット(埼玉県)
>>28
古典的な意味でなら特定できる


29 2014/03/02 21:05:34 mybLIVbdI:: イス攻撃(西日本)
曲の入り方が神的な


30 2014/03/02 21:06:04 7HMucBXU0:: ミラノ作 どどんスズスロウン(茨城県)
うわああああああああああああああ


39 2014/03/02 21:13:56 Avp+2l7+0:: リバースパワースラム(やわらか銀行)
電子ってクルクル自転のような動きもしてるんだけど、
自転の軸が上を向いてる電子を90度横倒しにしたら、
電子の自転の軸はどっちを向くと思う?


45 2014/03/02 21:21:58 RkwTmvcF0:: クロイツラス(福岡県)
>>39
で、答えは?


48 2014/03/02 21:23:10 zQ2UKsjb0:: 垂直落下式DDT(東京都)
>>39
上向きは上向きのまま?
>>40
半導体中の移動度と漏れ出てしまうリーク電流のせい。


57 2014/03/02 21:31:43 Avp+2l7+0:: リバースパワースラム(やわらか銀行)
>>48
あるときは上向き
またあるときは下向きになる

それぞれ半々の確率で。
位相(回る基点)は90度ずれる

これを理解出来れば、量子ってのがどんなものかが
ある程度分かったと言えるよ。


60 2014/03/02 21:34:46 RkwTmvcF0:: クロイツラス(福岡県)
>>57
それをドヤ顔で言われてもみんな失望じゃね?w


61 2014/03/02 21:36:32 Avp+2l7+0:: リバースパワースラム(やわらか銀行)
>>60
正直、わからなかったでしょ?



73 2014/03/02 21:41:01 RkwTmvcF0:: クロイツラス(福岡県)
>>61
いや普通にわかるけどそれがなにか?
なんでそんなドヤ顔なの?


75 2014/03/02 21:43:42 Avp+2l7+0:: リバースパワースラム(やわらか銀行)
>>73
理解してそうだから、別の問題を出そうw
今のはスピン1/2の量子

では、スピン1の量子で同じことをやったらどうなる?


78 2014/03/02 21:52:03 RkwTmvcF0:: クロイツラス(福岡県)
>>75
ん?元と同じなだけじゃんw


82 2014/03/02 21:54:54 Avp+2l7+0:: リバースパワースラム(やわらか銀行)
>>78
www

案の定、何も解ってないな


83 2014/03/02 21:56:20 RkwTmvcF0:: クロイツラス(福岡県)
>>82
じゃ詳しく解説お願いしますw


101 2014/03/02 22:13:31 0RSb5Jfh0: : フランケンシュタイナー(大阪府)
>>75
適当に正解置いて帰ってくれ。
でないとWikipedia詣しないとならん。


42 2014/03/02 21:19:14 UctFM2HT0:: 超竜ボム(東京都)
結局電子の受ける力はクーロン力・もしくはローレンツ力であり、これをFとすると
F=mαの有名な式で考えれば電位ポテンシャルが大きければαも大きくなる


46 2014/03/02 21:22:26 Avp+2l7+0:: リバースパワースラム(やわらか銀行)
>>42
電子のローレンツ力

F = q(E + v × B)


52 2014/03/02 21:27:49 Uo8JVLfc0:: ダブルニードロップ(千葉県)
>>46
2項目は仕事しないから
結局>>42の理解で正しいよ

式はその意味をちゃんと理解しましょうねwww


66 2014/03/02 21:38:09 zQ2UKsjb0:: 垂直落下式DDT(東京都)
>>52
この場合、電子が移動時に発する磁場はどこに加えればいい?


89 2014/03/02 22:00:53 Uo8JVLfc0:: ダブルニードロップ(千葉県)
>>66
これは電子が周囲にある電場と磁場から「受ける」力を表してる式だぜ?


92 2014/03/02 22:02:47 Avp+2l7+0:: リバースパワースラム(やわらか銀行)
>>89
F = ma のどこに電場と磁場があんの?


96 2014/03/02 22:07:10 RkwTmvcF0:: クロイツラス(福岡県)
>>92
あれ?大先生見掛け倒し?w


102 2014/03/02 22:15:48 Uo8JVLfc0: : ダブルニードロップ(千葉県)
>>92
あれれれれ
やっちまった?


104 2014/03/02 22:16:39 Avp+2l7+0: : リバースパワースラム(やわらか銀行)
>>102
どこに書いてあんの?


67 2014/03/02 21:38:31 Avp+2l7+0:: リバースパワースラム(やわらか銀行)
>>52
正しくないだろw


44 2014/03/02 21:21:27 43Mpxqpz0:: カーフブランディング(愛知県)




110 2014/03/02 22:24:03 zH72NZv40: : ラダームーンサルト(神奈川県)
>>44
;;


47 2014/03/02 21:23:00 b4hj4gvs0:: キドクラッチ(神奈川県)
秒速8mで脱糞したら、どうなるの?


50 2014/03/02 21:25:46 25FT4pPz0:: ウエスタンラリアット(兵庫県)
>>2
花見客全員ミンチじゃねーか


63 2014/03/02 21:37:08 /1XKJc4O0:: シューティングスタープレス(兵庫県)
>>50
桜の木の下にも花が咲いてて綺麗かも


74 2014/03/02 21:43:28 U7pJjuAb0:: エルボードロップ(WiMAX)
>>50
ワロタ


107 2014/03/02 22:21:54 w5LCtw5H0: : レインメーカー(沖縄県)
>>50
ワロタw


59 2014/03/02 21:34:34 43Mpxqpz0:: カーフブランディング(愛知県)
あの踏み切りのシーン、実際にお互いが再開するパターンでリメイクしてくれ


62 2014/03/02 21:37:07 vfXGek660:: デンジャラスバックドロップ(埼玉県)
質量のある残像を作るためにはどれくらいのスピードで動く必要があるの?


64 2014/03/02 21:37:44 qzDUSaWF0:: ネックハンギングツリー(神奈川県)
工学部かつアニオタじゃないとピンと来ないキモオタの建てたスレ


68 2014/03/02 21:38:52 py4LJ06l0:: ジャンピングカラテキック(チベット自治区)
電子の中身ってどうなんってんの
てか電子ってなんなの
丸いの


76 2014/03/02 21:44:35 M+il0ZQK0:: ダイビングヘッドバット(埼玉県)
>>68
俺もわからないからお前が内部構造解明してくれ


85 2014/03/02 21:56:51 qTIUF0+/0:: セントーン(チベット自治区)
そんなに遅いんだ。
ちょっと驚き。

あと学部生の知識で粋がってる奴が一人いるな。


87 2014/03/02 21:59:24 Avp+2l7+0:: リバースパワースラム(やわらか銀行)
>>85
基本さえ知らないやつらの集まりだからな。

で、どうでもいい哲学とか宗教とか語りだす。
実在がどうとかw


88 2014/03/02 22:00:33 RkwTmvcF0:: クロイツラス(福岡県)
>>87
だから詳しく教えて下さいよ大・先・生


86 2014/03/02 21:58:15 UD8QR5aw0:: レッドインク(catv?)
ケーブルを流れるパルスの早さって大体光速の3分の1だっけ


90 2014/03/02 22:01:05 QMlWWoKXP:: アンクルホールド(茸)
明かりは何でも知っているね

何でも知らないわ。知っているね个とだけ


91 2014/03/02 22:01:44 K8PeqRkc0:: デンジャラスバックドロップ(新疆ウイグル自治区)
凄いけど菅直人の母校なんだよね・・・


93 2014/03/02 22:03:55 klnlAzSS0:: クロイツラス(兵庫県)
電子は光速を突破できるん?


94 2014/03/02 22:06:19 qTIUF0+/0:: セントーン(チベット自治区)
>>93
無理っすね。


98 2014/03/02 22:08:09 klnlAzSS0:: クロイツラス(兵庫県)
>>94
ほぼ光速に到達してもそれを越えられないのはなんで?
もちっと勢いづけてやれば越えられるんでない?ってのが馬鹿の感想


106 2014/03/02 22:19:33 M+il0ZQK0: : ダイビングヘッドバット(埼玉県)
>>98
イメージで言うと質量軽いほうが簡単に加速できるだろ
じゃあ光子の質量0だからどんなに頑張っても質量ある粒子を加速しても
光子のほうが簡単に動かせるから光速超えられないじゃんみたいな
あくまでイメージだぞ


109 2014/03/02 22:23:02 qTIUF0+/0: : セントーン(チベット自治区)
>>98
経験則やね。
もっともらしい事を言うこともできるし、
言う奴もいるが、結局の所、
どんなに加速しても真空中の光速を超えた例が
全く無いという事実が一番強い。


95 2014/03/02 22:07:05 VIVoKFqR0:: クロスヒールホールド(栃木県)
大体こんな掲示板で解説できるレベルの内容なら大学なんて行く必要ないだろ


97 2014/03/02 22:07:32 nDr7uTA30:: ラダームーンサルト(神奈川県)
こういうのはSTAP小保方さんも理解出来ないんだろうねw
専門外です()とか言ってwww


99 2014/03/02 22:08:43 U8pmkgLP0:: ヒップアタック(dion軍)
明里はビッチだよな


100 2014/03/02 22:10:19 Kq92JTzx0: : マシンガンチョップ(WiMAX)
トコロテン、うんこひねり出しの法則でしょ


111 2014/03/02 22:50:51 u4PUXz3q0: : ツームストンパイルドライバー(東京都)
>>1
いいスレタイだ


115 2014/03/02 23:19:04 Xmtw7C5X0: : 稲妻レッグラリアット(京都府)
『ねぇ、秒速1500kmなんだって』 『え、なに?』 『銀河の衝突するスピード。秒速1500キロメートル。』
http://uni.2ch.net/test/read.cgi/news/1322150780/

ねえ、秒速13キロなんだって。超新星爆発の衝撃波のスピード。秒速13キロメートル
http://engawa.2ch.net/test/read.cgi/poverty/1376065509/


結構使い古されたネタのスレタイだけど好き


118 2014/03/03 00:03:35 4DHQkfwL0: : スパイダージャーマン(チベット自治区)
隣の電線に転移しちゃう現象をなんと呼ぶのか忘れたけど、問題克服できたの?


119 2014/03/03 00:10:30 E2WAvZ8n0: : ツームストンパイルドライバー(愛媛県)
見える、見えるぞ!


123 2014/03/03 00:54:30 Dq13YL9J0: : 膝靭帯固め(茨城県)
桜木町で