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極微細デバイスに対する量子輸送モデルの構築およびその量子輸送特性の解明

超精细器件量子输运模型的构建及其量子输运特性的阐明

基本信息

批准号：
04J08027
负责人：
竹田裕
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

ナノスケールMOSFETを対象とした量子輸送デバイスシミュレータを用いて、ゲート長9nmのバルクMOSFETにおける不純物分布の影響について調べた。ソース・ドレイン領域のドーピング間隔をゲート長よりも長くするオフセットドーピングが、デバイスのオフ状態のソース・ドレイン間(SD)直接トンネル電流の抑制およびサブスレッショルド特性の改善に有効であることを明らかにした。バルクMOSFETにおけるフォノン散乱の影響を調べた。フォノン吸収過程によるオフ状態のSD直接トンネル電流増加がデバイス特性を劣化する。低温ではフォノン吸収過程を無視できるが、低温であってもフォノン散乱による電流減少はオフ状態よりもオン状態の方が大きく、デバイス特性が劣化することが分かった。また、音響フォノン散乱を加えてもデバイス特性への影響の傾向が変わらないことを明らかにした。極微細MOSFETにおける不純物の影響について調べた。ゲート長9nmのバルクMOSFETに散乱として取り入れた。オン状態ではチャネル領域の電子密度が高く、遮蔽効果により散乱が抑制される。その結果、オフ電流の減少が大きくなりデバイス特性が改善されるという結果を得た。また、ゲート電圧が極端に低い領域では不純物準位を介したSD直接トンネル電流が増加し、オフ電流の減少が緩やかになることが分かった。不純物の離散性についても調査した。ゲート長9nmのFinFETのチャネル領域に不純物を1つ導入し、クーロンポテンシャルとして取り入れた。p型不純物を導入すると電流が減少、n型を導入すると電流が増加した。n型の場合、チャネル障壁に井戸構造ができ、共鳴トンネル現象が生じた。ゲート電圧が高いほど遮蔽効果が強く不純物の影響は小さくなった。離散不純物の位置が、遮蔽効果の弱いチャネル中心に近くゲート電極から遠いほど、デバイス特性への影響が大きいことを明らかにした。

The effect of impurity distribution on quantum transport in MOSFET with a length of 9nm The distance between the terminals of the solution field and the terminal of the solution field must be long. The distance between the terminals of the solution field and the terminal of the solution field (SD) must be long. The distance between the terminals of the solution field and the terminal of the solution field (SD) must be long. The distance between the terminals of the solution field and the terminal of the solution field (SD) must be long. The effect of MOSFET scattering is modulated. The SD direct current increases during the absorption process, resulting in deterioration of the absorption characteristics. Low temperature absorption process is ignored, low temperature absorption process is scattered, current is reduced, high temperature absorption process is degraded, and low temperature absorption process is degraded. The influence of noise on the quality of the products is increasing. The fine MOSFET is affected by impurities. 9nm long MOSFET The electron density of the electron state is high, and the scattering effect is suppressed. As a result, the current is reduced greatly, and the characteristics are improved. The current is extremely low in the field, the impurity level is high, the current is high, and the current is low. The discreteness of impurities is investigated. 9nm long FinFET with impurities introduced into the field The current decreases when p-type impurities are introduced and increases when n-type impurities are introduced. In case of n-type, the structure of the barrier wall and the resonance phenomenon occur. High voltage shielding results in strong impurity effects and small impurities. The position of discrete impurities is different, the effect is weak, the center is close, the electrode is far away, and the influence of impurity characteristics is large.