2次元単原子層材料を用いた集積デバイスの性能予測
使用二维单原子层材料的集成器件的性能预测
基本信息
- 批准号:15K05985
- 负责人:
- 金额:$ 3.16万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2015
- 资助国家:日本
- 起止时间:2015-04-01 至 2017-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
近年シリコン電界効果トランジスタ(Si-MOSFET)の微細化が進んでいるが、量子物性的な要因によりこれが限界を迎えてきている。そこでMOSFETのチャネル材料やチャネル構造を改良することで性能を向上させる試みが注目を浴びている。本研究では新しいチャネル材料を用いることによるチャネル移動度の向上、消費電力の低下を目的としている。そこでチャネル材料として単一原子層からなる二次元材料に注目し、実際の電子デバイスへの応用を想定したうえで電気特性を解析した。二次元材料の中でも特に炭素、シリコン、ゲルマニウム原子から構成されるグラフェン、シリケイン、ゲルマナンに注目した。グラフェンは高い電気移動度特性を持ち、チャネル材料として極めて有用である。実際のデバイスではグラフェンを基板の上に乗せて用いることが想定されるが、この基板表面の影響により移動度が低下してしまうことが考えられるので、最適な基板の選択が求められている。本研究ではh-BN(ヘキサゴナルボロンナイトライド)という物質を用いた基板に着目し、モンテカルロシミュレーションにより速度電界特性を解析した。その結果、基板上グラフェンの飽和速度は基板がない状態に比べて低下すると考えられていたがh-BN基板上グラフェンでは基板がない状態よりも逆に飽和速度が増大するという興味深い結果が得られた。次に、グラフェンナノリボン、シリセンナノリボン及びゲルマネンナノリボンをチャネルとするFETのバリスティック性能を材料間で比較検討する取り組みを行った。強束縛近似法によるバンド構造解析とバリスティックFETモデルを結合させる手法を用いて、3種類のナノリボンFETの性能比較を行った。その結果、同一のバンドギャップ値(オフ電流値)の下では、グラフェンナノリボンFETが最も高い電流駆動力を示す可能性があることを示した。
In recent years, the miniaturization of silicon field effect (Si-MOSFET) has been improved, and the important factors of quantum physical properties have been improved. The MOSFET's life material and life structure are improved, and its performance is improved. This study aims to improve the mobility of new materials and reduce the consumption of electricity. The analysis of electrical properties of the first atomic layer and the second atomic layer of the second atomic layer In the case of secondary materials, carbon, silicon, silicon High mobility characteristics of high conductivity materials In practice, the substrate surface is affected by a low degree of mobility, and the optimal substrate selection is determined. In this study, we analyzed the velocity and electrical characteristics of h-BN substrates. As a result, the saturation velocity of the substrate is lower than that of the substrate in the middle state. The second is to compare the performance of FET with that of other materials. Strong Binding Approximation Method for Structure Analysis and Performance Comparison of Three Types of FET As a result, the highest current power of the FET can be obtained from the same voltage.
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
絶縁基板上グラフェンの高電界電子輸送特性
绝缘基板上石墨烯的高场电子传输特性
- DOI:
- 发表时间:2015
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Keiji Izuchi;Kouhei Izuchi;Yuko Izuchi;平井秀樹,土屋英昭,小川真人
- 通讯作者:平井秀樹,土屋英昭,小川真人
Simulation of Electron Transport in Atomic Monolayer Semiconductor FETs
原子单层半导体 FET 中的电子传输仿真
- DOI:
- 发表时间:2015
- 期刊:
- 影响因子:0.5
- 作者:Hideaki Tsuchiya;Shiro Kaneko;Noriyasu Mori;and Hideki Hirai
- 通讯作者:and Hideki Hirai
シリケイン及びゲルマナンをチャネルとするCMOSトランジスタのバリスティック性能解析
具有硅和德国沟道的 CMOS 晶体管的弹道性能分析
- DOI:
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:兼古志郎;岡直左,土屋英昭,小川真人
- 通讯作者:岡直左,土屋英昭,小川真人
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