次世代トランジスタに向けた酸化膜近傍におけるキャリア散乱モデルの確立

下一代晶体管氧化膜附近载流子散射模型的建立

• 批准号: 14J05405
• 负责人: 田中 貴久
• 金额: $ 1.08万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J05405/
• 关键词: トランジスタ; 移動度; キャリア輸送; キャリア散乱; ナノワイヤ

本研究は，酸化膜近傍におけるキャリア散乱機構のモデリングを行うことを目的としている．最終年度となる本年度は，酸化膜近傍におけるフォノン散乱の変形ポテンシャルのモデリングと，クーロン散乱に影響する酸化膜近傍でのイオン化エネルギーの上昇のモデリングを行った．まず，フォノン散乱の変形ポテンシャルのモデリングでは，薄膜Silicon-On-Insulator(SOI)トランジスタ中の移動度の温度依存性を測定した．実験的な移動度の温度依存性に対して計算値を比較することにより，酸化膜近傍の変形ポテンシャル上昇を考慮することが，正確な移動度の温度依存性の再現に必要であることを明らかにした．さらに，変形ポテンシャル上昇を考慮したモデルで，薄膜SOIトランジスタに加えてバルクSiトランジスタとジャンクションレス厚膜SOIトランジスタの移動度も統一的に説明できることを明らかにした．また，クーロン散乱に影響する酸化膜近傍のイオン化エネルギー上昇のモデリングでは，薄膜SOIトランジスタ中のイオン化エネルギーをキャリア濃度の温度依存性から実験的に求めた．得られたイオン化エネルギーを計算値と比較することで，任意の不純物濃度における，酸化膜近傍でのイオン化エネルギーを記述するモデルの構築に成功した．このモデルにより，高不純物濃度における酸化膜近傍のイオン化率を評価できるようになったため，クーロン散乱に寄与するイオン化不純物の量をより正確に見積もれると期待される．

The purpose of this study, と, て and る, is to conduct う and とを. Final year と な る は this year, acidification membrane nearly alongside に お け る フ ォ ノ ン scattered の - shaped ポ テ ン シ ャ ル の モ デ リ ン グ と, ク ー ロ ン scattered に influence す る acidification membrane nearly alongside で の イ オ ン change エ ネ ル ギ ー の rise の モ デ リ ン グ を line っ た. ま ず, フ ォ ノ ン scattered の - shaped ポ テ ン シ ャ ル の モ デ リ ン グ で は, thin-film Silicon - On Insulator (SOI) ト ラ ン ジ ス タ の の mobile degrees in temperature dependency を determination し た. Be 験 な mobile の temperature dependence に し seaborne て calculate numerical を compare す る こ と に よ り, acidification membrane nearly alongside の - shaped ポ テ ン シ ャ ル rise を consider す る こ と が, correct な の mobile degrees temperature dependency の reappearance に necessary で あ る こ と を Ming ら か に し た. さ ら に, - ポ テ ン シ ャ ル rise を consider し た モ デ ル で, thin film SOI ト ラ ン ジ ス タ に plus え て バ ル ク Si ト ラ ン ジ ス タ と ジ ャ ン ク シ ョ ン レ ス thick film SOI ト ラ ン ジ ス タ の mobile degrees も unified に illustrates で き る こ と を Ming ら か に し た. ま た, ク ー ロ ン scattered に influence す る acidification membrane nearly alongside の イ オ ン change エ ネ ル ギ ー rise の モ デ リ ン グ で は, thin film SOI ト ラ ン ジ ス タ in の イ オ ン change エ ネ ル ギ ー を キ ャ リ ア concentration の temperature dependency か ら be o 験 に め た. Have ら れ た イ オ ン change エ ネ ル ギ ー を calculate numerical と compare す る こ と で, arbitrary の is not pure concentration に お け る, acidification membrane nearly alongside で の イ オ ン change エ ネ ル ギ ー を account す る モ デ ル built の に success し た. こ の モ デ ル に よ り, high impurity concentration に お け る acidification membrane nearly alongside の イ オ ン flowrate を review 価 で き る よ う に な っ た た め, ク ー ロ ン scattered に send す る イ オ ン change amount of impurity content の を よ り に see right product も れ る と expect さ れ る.

项目成果

Diameter Dependence of Scattering Limited Transport Properties of Si Nanowire MOSFETs under Uniaxial Tensile Strain

单轴拉伸应变下硅纳米线 MOSFET 散射限制传输特性的直径依赖性

• 发表时间: 2014
• 作者: Takahisa Tanaka;Kohei Itoh
• 通讯作者: Kohei Itoh

誘電率ミスマッチによる高ドープ Si 薄膜中の不純物のイオン化エネルギー上昇の解析

高掺杂Si薄膜中介电常数失配导致杂质电离能增加的分析

• 发表时间: 2016
• 作者: Terumitsu Tanaka;Shota Kashiwagi;Yasushi Kanai and Kimihide Matsuyama;T. Tanaka and K. Uchida;田中貴久，高橋綱己，内田建
• 通讯作者: 田中貴久，高橋綱己，内田建

Deionization of dopants in silicon nanofilms even with donor concentration of greater than 1E19 cm-3

即使施主浓度大于 1E19 cm-3，硅纳米膜中的掺杂剂也会去离子

• DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b04406
• 发表时间: 2016
• 期刊: Nano Letters
• 影响因子: 10.8
• 作者: T. Tanaka;Y. Kurosawa;N. Kadotani;T. Takahashi;S. Oda;and K. Uchida
• 通讯作者: and K. Uchida