2007 Fiscal Year Annual Research Report
Siの空乏層における歪効果と不活性水素のホットキャリアによる解離効果の研究
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16510099
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| Research Institution | Tokushima Bunri University |
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Principal Investigator |
松田 和典 Tokushima Bunri University, 工学部ナノ物質工学科, 教授 (10192337)
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| Keywords | シリコンデバイス / 歪効果 / ピエゾキャパシタンス効果 / ピエゾ抵抗効果 / 質量作用の法則 |
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| Research Abstract |
MOSキャパシタにおいて結晶歪みを付加することにより室温でSiの空乏層キャパシタンスに大きな量子効果が現れることは本研究代表者(松田)が発見したオリジナル研究であり,「ピエゾキャパシタンス効果」と呼ばれている。この効果は結晶歪みによって縮退が解けることによってバンド端の状態密度が急激に変化することにともなう真性フェルミ準位の急激に変化に起因しているものである。
最近,歪がMOSFETのしきい電圧に影響することをJi-Song Lim等(IEEE ED Letters25,2004)が実験結果に基づいて議論しているが,この現象は本研究で示したピエゾキャパシタンス効果と同様のバンド端の状態密度の変化が影響することが直接の原因と考えられ、本研究と比較し分析した。この効果は,Pinフォトダイオードやショットッキー障壁に対しては光電流効率が低下することにも影響すると考えられる。そこで,4点曲げ応力付加装置およびキャパシタンス測定系を用いて,これらの素子について調べ解析を行った。また,歪によってバンドギャップが変わることによって光電流の周波数帯域が広がることが報告されているが,状態密度についても歪により大きな変化が見られることが予測できるので,これについて実験と解析を行った。この結果はNanotech2008で発表を行う。
不活性水素の解離についての研究では,MOSFETの寿命をきめている基板リーク電流とドレイン電流の関係を導出するためホットキャリアによるインパクトイオン化による基板リーク電流について既存のモデルの適用を試みた。
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