1995 Fiscal Year Annual Research Report

極限集積化知能デバイスのための分子設計支援システムの開発とその応用

Research Project

Project/Area Number	07248201
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	宮本明東北大学, 工学部, 教授 (50093076)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	久保百司東北大学, 工学部, 助手 (90241538) ANDRAS Stirl 東北大学, 工学部, 講師 (30271860) EWA Broclawi 東北大学, 工学部, 助教授 (00261587)
Keywords	分子動力学法 / モンテカルロ法 / 密度汎関数法 / コンピュータグラフィクス / 電子状態 / 微細構造 / 接続孔 / エピタキシャル成長
Research Abstract	本研究では、極限集積化知能デバイスの開発を円滑に推進する上で理論的知見を得ることが重要であると考えられるプロセス技術の改良・新規考案およびデバイス材料の微細構造・動的挙動・電子状態を計算化学的に解明することを目的とし、分子動力学(MD)法、モンテカルロ(MC)法、密度汎関数(DF)法、コンピュータグラフィクスおよびバーチャルリアリティ技術を用いて検討を行った。接続孔埋め込み過程の動力学的解析により、接続孔の十分な埋め込み特性を得るにはAl薄膜の連続性の保持および適度のモ-ビリテイの増加が必要であること、埋め込み温度の低温下を促進する上で希ガス原子照射は有効であることが明らかとなった。新規に開発した原子間力顕微鏡(AFM)のシミュレータの活用により、接触モードでの走査過程においてAFM探針の形状は原子レベルでダイナミックに変化することが明らかとなった。また、水平方向成分の力によるAFM像は試料表面の周期性を再現しているが明瞭な原子像は観察されず、原子レベルでのステイックスリップ現象が発現していることが明らかとなった。原子発生源を備えたMDプログラムを開発し、イオン性薄膜のエピタキシャル成長過程に関する検討を行った。その結果、薄膜成長を低温で行った場合、一つの原子層が均一に形成される前に次の原子層の形成段階が開始することが明らかとなった。また、基板温度の上昇により膜形成の均一性が助長されることが明らかとなった。DF法に基づいた量子化学計算により、水素またはフッ素終端されたSi表面の電子状態および酸素との反応性、CVDで使用されるガスとメタルの反応性等が電子レベルで明らかとなった。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Ewa Broclawik et al.: "On the electronic structure of the palladium monooxide and the methane adsorption:density functional calculations." The Journal of Chemical Physics. (in press).
[Publications] Masaharu Komiyama et al.: "Simulation of AFM/LFM by Molecular Dynamics:Role of Atomic Friction in Contact-Mode AFM." Surface Science. (in press).
[Publications] Hiromitsu Takaba et al.: "Theoretical studies on the affinity of CO2 and N2 molecules to solid surfaces." Energy Conversion and Management. 36. 439-442 (1995)
[Publications] Ryo Yamauchi et al.: "Aluminum Reflow Behaviour in Via-Hole Filling Investigated by Molecular Dynamics Simulation and Computer Graphics." Japanese Journal of Applied Physics. 34. 6842-6845 (1995)
[Publications] Momoji Kubo et al.: "Atomic Control of Ultrafine Gold Particles on MgO(100) as Investigated by Molecular Dynamics and Computer Graphics." Japanese Journal of Applied Physics. 34. 6873-6877 (1995)
[Publications] Ryuji Miura et al.: "Develoment of RYUGA for three-dimensional dynamic visualization of molecular dynamics results." Catalysis. 23. 409-416 (1995)

1995 Fiscal Year Annual Research Report

極限集積化知能デバイスのための分子設計支援システムの開発とその応用

Principal Investigator

宮本 明 東北大学, 工学部, 教授 (50093076)

Research Products

[Publications] Ewa Broclawik et al.: "On the electronic structure of the palladium monooxide and the methane adsorption:density functional calculations." The Journal of Chemical Physics. (in press).

[Publications] Masaharu Komiyama et al.: "Simulation of AFM/LFM by Molecular Dynamics:Role of Atomic Friction in Contact-Mode AFM." Surface Science. (in press).

[Publications] Hiromitsu Takaba et al.: "Theoretical studies on the affinity of CO2 and N2 molecules to solid surfaces." Energy Conversion and Management. 36. 439-442 (1995)

[Publications] Ryo Yamauchi et al.: "Aluminum Reflow Behaviour in Via-Hole Filling Investigated by Molecular Dynamics Simulation and Computer Graphics." Japanese Journal of Applied Physics. 34. 6842-6845 (1995)

[Publications] Momoji Kubo et al.: "Atomic Control of Ultrafine Gold Particles on MgO(100) as Investigated by Molecular Dynamics and Computer Graphics." Japanese Journal of Applied Physics. 34. 6873-6877 (1995)

[Publications] Ryuji Miura et al.: "Develoment of RYUGA for three-dimensional dynamic visualization of molecular dynamics results." Catalysis. 23. 409-416 (1995)

宮本明東北大学, 工学部, 教授 (50093076)