KAKEN — 研究課題をさがす | 研究者番号: 00343145

絞り込み条件

検索結果: 16件 / 研究者番号: 00343145

表示件数:

1. 伸長歪みの印加と界面反応抑制による強誘電性Hf系酸化物ナノ薄膜の薄膜化限界の克服

研究課題

研究種目	挑戦的研究(萌芽)
審査区分	中区分21:電気電子工学およびその関連分野
研究機関	東京大学
研究代表者	喜多浩之東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授
研究期間 (年度)	2024-06-28 – 2026-03-31交付
キーワード	電気・電子材料 / 強誘電体 / 表面・界面物性 / HfO2 / ナノ薄膜
研究開始時の研究の概要	Hf系酸化物は10nm以下の膜厚領域においても明確な強誘電性を示すという特徴があるが，薄膜化には限界があり，その克服が求められている。薄膜化に伴う強誘電性の劣化の主要因は，電極界面近傍で電極との反応に起因して酸素欠損が生じ，分極の応答を阻害するためと考えられる。その一方，Hf系酸化物に対する伸長方向 ...

2. SiC表面・界面で生じる固有な現象の正しい理解とそれに基づくMOS界面特性の制御

研究課題

研究種目	基盤研究(A)
審査区分	中区分21:電気電子工学およびその関連分野
研究機関	東京大学
研究代表者	喜多浩之東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授
研究期間 (年度)	2024-04-01 – 2027-03-31交付
キーワード	電子・電気材料 / 表面・界面物性 / 半導体物性 / 省エネルギー / 電子デバイス・機器
研究開始時の研究の概要	様々な機器の電力利用効率を向上させるSiCパワーMOSFETには，さらなる性能向上の余地が大きく残され，特にチャネル抵抗低減への期待が大きい。チャネル特性の改善が進まない主な要因は，界面構造の何がキャリアを捕獲するのか，キャリアを強く散乱する実体は何かが不明確なまま残されているからである。そこで本研 ...

3. 絶縁膜界面バンドアライメント変調のための界面電荷エンジニアリングとその効果の実証

研究課題

研究種目	基盤研究(A)
審査区分	中区分21:電気電子工学およびその関連分野
研究機関	東京大学
研究代表者	喜多浩之東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授
研究期間 (年度)	2021-04-05 – 2024-03-31交付
キーワード	電子・電気材料 / 表面・界面物性 / 誘電体 / 電子デバイス・機器 / 界面双極子
研究開始時の研究の概要	電子デバイスにおいて絶縁膜は重要な役割を担っている。界面のバンドアライメントはその機能を決定するパラメータであり，MOSFETの閾値電圧や絶縁膜のリーク電流の抑制能力を左右する。ところが絶縁体同士や絶縁体/半導体のバンドアライメントの決定機構は曖昧であり，特に界面形成に伴うイオンの再配置や添加元素が ...
研究実績の概要	界面バンドアライメントは，電子デバイスにおいて絶縁膜の機能を決定する重要なパラメーターの１つである。本研究では界面で生じるダイポール効果や，界面への修飾元素の挿入によってバンドアライメントが変化する現象についての理解と解析を行っている。
現在までの達成度 (区分)	2: おおむね順調に進展している

この課題の研究成果物	雑誌論文 (6件うち国際共著 1件、査読あり 6件) 学会発表 (16件うち国際学会 11件、招待講演 2件) 備考 (1件)

4. ＳｉＣの熱酸化が誘起する界面近傍構造変化の解析とＭＯＳＦＥＴ特性向上指針の明確化

研究課題

研究種目	基盤研究(A)
審査区分	中区分21:電気電子工学およびその関連分野
研究機関	東京大学
研究代表者	喜多浩之東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31完了
キーワード	電子・電気材料 / パワーデバイス / SiC / ゲート絶縁膜 / 界面準位 / 欠陥構造 / 格子歪み / 閾値電圧 / 窒化反応 / 表面・界面物性 / 半導体物性 / 省エネルギー / 電子デバイス・機器 / MOSFET / イオン打ち込み / 熱処理 / 移動度
研究成果の概要	SiCパワーMOSFETはチャネル特性の制約因子が未解明であるため高性能化指針が不明瞭なままという問題がある。本研究ではゲート絶縁膜であるSiO2の形成に伴ってSiO2/SiC界面で生じる，従来は知られていなかった現象を発見するとともに，その機構の解明を行った。例えば界面形成時にSiC内部に異常な歪 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (16件うち査読あり 16件) 学会発表 (56件うち国際学会 25件、招待講演 3件) 備考 (2件)

5. 光照射キャパシタンス測定による熱酸化処理後のSiC基板中欠陥の半定量的評価

研究課題

研究種目	挑戦的萌芽研究
研究分野	電子・電気材料工学
研究機関	東京大学
研究代表者	喜多浩之東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2018-03-31完了
キーワード	電子・電気材料 / 表面・界面物性 / 半導体物性 / 電子デバイス・機器 / 光照射 / 炭化ケイ素 / 界面準位密度 / インピーダンス解析 / 欠陥準位 / 光吸収
研究成果の概要	MOSデバイスでは，半導体のバンドギャップに対応するエネルギー範囲での欠陥準位の低減が不可欠である。SiCを含むワイドギャップ半導体では，界面近傍の酸化膜中に存在する準位やバンドギャップ中央付近の深い準位に捕獲された電荷の放出の時定数が極めて長く，従来のMOSキャパシタを用いた評価手法では見過ごされ ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (6件うち査読あり 6件、謝辞記載あり 2件) 学会発表 (26件うち国際学会 12件、招待講演 3件) 備考 (2件)

6. 異種酸化物界面の分極を予測するマテリアル・インフォマティクスの開拓

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	電子・電気材料工学
研究機関	早稲田大学
研究代表者	渡邉孝信早稲田大学, 理工学術院, 教授
研究期間 (年度)	2015-04-01 – 2018-03-31完了
キーワード	電子・電気材料 / 計算物理 / 表面・界面物性 / ナノ材料
研究成果の概要	Si-CMOSデバイスに導入された高誘電率(high-k)ゲート絶縁膜で問題となっている、high-k絶縁膜と異種酸化物界面の電気的ダイポール層の形成メカニズムを、分子動力学シミュレーションと実験測定で明らかにした。酸素密度差緩和モデルで説明できた現象は、酸素イオンの芯同士の反発相互作用で引き起こさ ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (5件うち査読あり 5件、謝辞記載あり 3件) 学会発表 (28件うち国際学会 17件、招待講演 4件) 備考 (2件)

7. 高品質界面を有するSiC MOS反転層チャネル移動度の制約因子の解明

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	電子・電気材料工学
研究機関	東京大学
研究代表者	喜多浩之東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授
研究期間 (年度)	2015-04-01 – 2018-03-31完了
キーワード	電気・電子材料 / 半導体物性 / パワーデバイス / 電界効果移動度 / デバイスプロセス / 熱酸化膜 / 炭化ケイ素 / 電界効果トランジスタ / 界面特性 / 電子・電気材料 / 表面・界面物性 / 省エネルギー / 電子デバイス・機器 / 欠陥準位 / 移動度
研究成果の概要	SiC MOSFETのチャネル移動度は界面形成手法に強く影響される。本研究では，通常のドライ酸化の条件改善だけでは移動度が改善しないが，ドライ酸化後に水蒸気酸化（ウェット酸化）を僅かに加えるだけでSi面でのチャネル移動度が大幅に向上し，且つそれに必要な酸化量がたかだか1nm未満であることを発見した。 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (9件うち国際共著 1件、査読あり 9件、謝辞記載あり 5件) 学会発表 (40件うち国際学会 19件、招待講演 5件) 備考 (2件)

8. 強磁性体－酸化物界面の磁気異方性の不揮発変化を利用した超低消費電力メモリーの実証

研究課題

研究種目	挑戦的萌芽研究
研究分野	金属物性・材料
研究機関	東京大学
研究代表者	喜多浩之東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授
研究期間 (年度)	2014-04-01 – 2016-03-31完了
キーワード	界面磁気異方性 / 強磁性体 / 電界効果 / 不揮発性メモリ / 化学状態 / 不揮発メモリ / 酸素欠損
研究成果の概要	電圧印加による金属強磁性体CoFeB薄膜と絶縁膜の界面に生じる界面磁気異方性エネルギー（Kint)の変調効果を大きくするための絶縁膜材料探索を行った。まず厚さ数オングストロームの金属層をCoFeBと各種の酸化物の間に挿入し，酸素欠損となる酸化物で界面を形成させたところ，当初期待したような不揮発的なK ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (2件うち査読あり 2件、謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件うち国際学会 1件) 備考 (1件)

9. 強磁性体金属－酸化物界面で生じる磁気異方性エネルギーとその電界制御の研究

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	構造・機能材料
研究機関	東京大学
研究代表者	喜多浩之東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授
研究期間 (年度)	2012-04-01 – 2015-03-31完了
キーワード	強磁性体 / 界面磁気異方性 / 垂直磁化 / 印加電圧 / 不揮発性メモリ / 絶縁膜 / 電界応答 / 界面制御 / 電界効果 / 酸化物 / 表面・界面物性 / 磁性 / 先端機能デバイス / 垂直磁気異方性
研究成果の概要	強磁性体CoFeBのナノ薄膜と酸化物の界面では，電界の印加によって界面磁気異方性エネルギーが変化する。本研究では界面の構成元素やその化学状態がこの現象に与える効果を調査した。電界への応答の大きさは表面酸化量に対して敏感に変化し，酸素が強磁性体金属を覆わない程度に酸化を制限したときに最大化された。また ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (6件うち査読あり 6件、謝辞記載あり 2件) 学会発表 (18件うち招待講演 1件) 備考 (3件)

10. 酸化ニッケル表面のプロトン伝導性の発現とそのエレクトロクロミック素子への応用

研究課題

研究種目	挑戦的萌芽研究
研究分野	無機材料・物性
研究機関	東京大学
研究代表者	喜多浩之東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授
研究期間 (年度)	2010 – 2012完了
キーワード	先端機能デバイス / 表面界面物性 / 欠陥準位 / エレクトロクロミック / 表面・界面物性 / イオン伝導 / 酸化物 / セラミックス / エレクトロクロノミック
研究概要	欠陥構造を積極的に導入してイオン伝導性を発現させた酸化物薄膜のデバイスへの新しい応用を検討した。当初目指していたナノ構造を持つNiO薄膜では残念ながら期待したイオン伝導は認められなかったのだが,水素導入スパッタリング法で形成した水素含有Ta2O5薄膜は,ドライプロセスのみで積層するエレクトロクロミッ ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (18件うち査読あり 8件) 学会発表 (34件うち招待講演 1件) 図書 (3件) 備考 (4件)

11. 抵抗変化メモリーにおける酸化物/電極界面の電気特性と酸化物内結果準位の相関の解明

研究課題

研究種目	特定領域研究
審査区分	理工系
研究機関	東京大学
研究代表者	喜多浩之東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授
研究期間 (年度)	2008 – 2009完了
キーワード	抵抗変化メモリー / 酸化ニッケル / 抵抗スイッチング / フォーミング / 電流-電圧特性 / 低電圧化 / 結晶性 / 欠陥 / 表面・界面物性 / 電子・電気材料 / 酸化物薄膜 / 抵抗変化
研究概要	本研究ではNiO薄膜が示す可逆的な抵抗スイッチング現象の制御指針を得るために,薄膜中の欠陥構造,特に金属電極との界面での欠陥と抵抗スイッチングの相関の解明を目指した検討を行ってきた。今年度は結晶性の異なるNiO薄膜を積層することにより,上下それぞれのPt電極との界面近傍の膜質を意図的に変えた構造を形 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (6件うち査読あり 6件) 学会発表 (12件) 備考 (1件)

12. In-situリアルタイム観察に基づくGe表面の初期酸化過程とその制御の研究

研究課題

研究種目	若手研究(A)
研究分野	金属物性
研究機関	東京大学
研究代表者	喜多浩之東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授
研究期間 (年度)	2007 – 2009完了
キーワード	半導体物性 / 初期酸化過程 / ゲルマニウム / 二酸化ゲルマニウム / 一酸化ゲルマニウム / 分光エリプソメトリー / 酸化機構 / 表面酸化 / 光吸収 / 酸素欠損 / 表面・界面物性 / 電子・電気材料 / 表面酸化渦程 / 絶縁膜 / 表面酸化過程
研究概要	Ge上のGeO 2膜からGeOが脱離する現象は,界面と表面で同時進行する反応に起因し,膜中の拡散律速モデルで説明される。GeO脱離に伴いGeO 2膜中には酸素欠損による欠陥が形成され,サブギャップ領域の光吸収として検出される。GeO 2上のキャップ層導入や,熱処理中の酸素分圧制御によりGeO脱離に伴 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (28件うち査読あり 13件) 学会発表 (51件) 図書 (1件) 備考 (2件)

13. ナノメートル誘電体・薄膜の電子物性の理解と制御の研究

研究課題

研究種目	基盤研究(S)
研究分野	電子・電気材料工学
研究機関	東京大学
研究代表者	鳥海明東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授
研究期間 (年度)	2007 – 2011完了
キーワード	電気・電子材料 / 誘電体物性 / 超薄膜 / 表面・界面物性 / 界面ダイポール / XPS / 構造相転移 / Higher-k膜 / GeO2 / Fermi-level Pinning / ESR / 高圧酸化 / ショットキーバリア高さ / High-k膜 / Ge / Si-doped HfO2 / HfLaOx
研究概要	CMOSデバイスにおけるゲート絶縁膜の薄膜化に対して膜厚を実際に薄膜化するのではなく、膜の誘電率を上げることでゲート絶縁膜の機能を電気的に薄膜化するという今回の研究を通して、高誘電率薄膜における絶縁体としてのエネルギー障壁、誘電率の時間的安定性、SiO_2との界面で生ずる電気的ダイポール層の決定的確 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (43件うち査読あり 41件) 学会発表 (119件) 図書 (5件) 備考 (6件) 産業財産権 (2件)

14. 高誘電率絶縁膜-シリコン界面における界面反応層の形成・消失過程の解明

研究課題

研究種目	若手研究(B)
研究分野	構造・機能材料
研究機関	東京大学
研究代表者	喜多浩之東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手
研究期間 (年度)	2004 – 2005完了
キーワード	高誘電率絶縁膜 / シリコン / 界面反応 / シリケート / 酸化ハフニウム / 酸化イットリウム / ゲルマニウム / 同位体ガス / 律速過程
研究概要	本研究では,高誘電率酸化膜(High-k膜)とSiの界面としてHfO_2/SiとY_2O_3/Siの2つの系を比較しながら,界面反応機構と反応経路の検討を進めてきた。前者は界面でSiの酸化が見られ,後者はシリケート化反応が見られる例である。平成16年度はHfO_2/Si界面反応のモデル化を進めたが, ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (6件)

15. ナノ・プラスティックFETの研究開発

研究課題

研究種目	萌芽研究
研究分野	電子デバイス・機器工学
研究機関	東京大学
研究代表者	鳥海明東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授
研究期間 (年度)	2001 – 2002完了
キーワード	Pentacene / TFT / Mobility / oganic / degradation / hysteresis / grain / miniaturization / 有機薄膜 / ペンタセン / 有機トランジスタ / モビリティ / 粒径 / サブミクロン / FET / 高圧アニール
研究概要	Pentacene薄膜を真空蒸着法で堆積し、電子ビーム露光およびリフト法を用いて電極を形成してTFTを作成した。

この課題の研究成果物	文献書誌 (4件)

16. 超薄高誘電率ゲート絶縁膜におけるシリコンとの界面制御の研究

研究課題

研究種目	基盤研究(S)
研究分野	電子・電気材料工学
研究機関	東京大学
研究代表者	鳥海明東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授
研究期間 (年度)	2001 – 2005完了
キーワード	高誘電率絶縁膜 / 酸化ハフニウム / 酸化イットリウム / 酸化ランタン / シリコン / ゲルマニウム / 分極率 / アモルファス / HfO_2 / La_2O_3 / Y_2O_3 / High-k膜 / Y-doped HfO_2 / 遠赤外特性 / LaYO_3薄膜 / Y_2O_3 on Ge / 界面層 / HfO2 / Y2O3 / シリケート / 光学フォノン / 高誘電率膜 / 基板面方位 / 界面制御 / 酸化レート / 原子状酸素 / 斜入射X線反射率測定 / 分光エリプソメトリー / Open Circuit Potential法 / スパックリング / オープンサーキットポテンシャル / オフアクシススパッタリング / ゲート絶縁膜 / MISキャパシタ
研究概要	本研究の目的は、超膜高誘電率膜が次世代LSI用CMOSゲート酸化膜に適用可能であるかを材料学的に判断することであった。以下にその成果をまとめる。 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (96件) 産業財産権 (4件) 文献書誌 (9件)