2007 Fiscal Year Annual Research Report
第一原理量子論によるナノデバイス材料・界面の物性予測
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18063003
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
白石 賢二 University of Tsukuba, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (20334039)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
押山 淳 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (80143361)
BOERO Mauro 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 准教授 (40361315)
岡田 晋 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 准教授 (70302388)
中山 隆史 千葉大学, 理学部, 教授 (70189075)
山内 淳 慶応義塾大学, 理工学部, 講師 (90383984)
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| Keywords | 界面 / 新材料 / 理論 / ナノ物性 / 半導体 / MOSトランジスタ / 量子効果 / 炭素ナノチューブ |
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| Research Abstract |
1.ナノキャパシタンスの量子効果
ポストスケーリング半導体テクノロジーにおいては、ナノ構造での物理量の同定が極めて重要である。中でもキャパシタンスはその一例である。我々は18年度に明らかにしたゲートオールアラウンド型のナノキャパシタンスに加え、フロントゲート型のナノキャパシタンスの計算を第一原理量子論によって行った。その結果、フロントゲート型においてもゲートオールアラウンド型と同様に、ナノキャパシタンスが大きなバイアス依存性を持つことを明らかにした。
2.ナノ界面でのショットキーバリア
19年度はショットキー障壁高さの絶対的極限とこれまで信じられてきた、「ショットキー極限」と「バーディーン極限」の再検討を行った。その結果、Metal Induced Gap State(MIGS)の染み込みが小さいときには、界面の原子構造とそれに由来する選択的界面軌道混成がショットキー障壁高さを支配するため、原理的には「ショットキー極限」も「バーディーン極限」も本当の極限ではないことを理論的に明らかにした。さらに、実験グループと共同で「ショットキー極限の破綻」を実証した。
3.歪みチャネル層における原子空孔
18年度は2軸性の歪みを受けたGeチャネル層におけるGe原子空孔の電子構造の計算を行ったが19年度は1軸性の圧縮歪みがGe原子空孔に与える効果を検討した。その結果、一軸性の圧縮歪みを印加した場合、Ge単原子空孔はアクセプター準位を作りうることを明らかにした。
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[Presentation] Theoretical Studies on Fermi Level Pining of Hf-Based High-K Gate Stacks Based on Thermodynamics2007
Author(s)
K., Shiraishi・Y., Akasaka・G., Nakamura・T., Nakayama・S., Miyazaki・H., Watanabe・A., Ohta・K., Ohmori・T., Chikyow・Y., Nara・K., Yamada
Organizer
212th Meeting of Electrochemical Society
Place of Presentation
Washington D. C., USA
Year and Date
20071007-12
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[Presentation] Theoretical Studies on Metal/.High-k Gate Stacks2007
Author(s)
K. Shiraishi, Y. Akasaka, G. Nakamura, T. Nakayama, S.Miyazaki, H.Watanabe, A.Ohta, K. Ohmori, T. Chikyow, Y. Nara, K.Yamabe, and K. Yamada
Organizer
211th Meeting of Electrochemical Society
Place of Presentation
Chicago, USA
Year and Date
200705-7-10
