2009 Fiscal Year Annual Research Report
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18063016
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
土屋 敏章 Shimane University, 総合理工学部, 教授 (20304248)
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| Keywords | マイクロ・ナノデバイス / 半導体超微細化 / 電子デバイス・機器 / 表面・界面物性 / SiGe / ヘテロ構造 / MOS |
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| Research Abstract |
ポストスケーリングテクノロジーによる次世代Si系デバイスの高性能化には新材料と新構造の導入が必須であり,デバイス内部にはSiとそれ以外の材料との異種接合が多用されることになる.さらに,デバイスサイズはナノスケール化されるため,伝導キャリアに対するこれら種々の界面の影響が揺らぎを含めて極めて重要となり,デバイス高集積化・高性能化の限界要因になる可能性がある.
本研究では,評価技術開発を含めたナノスケール界面物性の評価,界面準位の数とエネルギー準位の揺らぎ評価,これら揺らぎによるデバイスの雑音への影響などを実験的に解明する.
今年度は,界面物性揺らぎの研究をさらに進め,界面準位のキャリア捕獲過程の揺らぎ,界面準位のエネルギー準位の揺らぎについて進展させた.各界面準位に対して電子濃度一定下での電子捕獲過程を検出し,電子捕獲率が各界面準位によって異なることを示した.また,ホットキャリア注入によって発生させた界面準位の電子捕獲率も,当初から存在していた界面準位と同程度の範囲内にあることを示した.数個の界面準位を含むMOSFETを詳細に調べ,各界面準位のエネルギー準位がバンドギャップ中で離散的に広い範囲で揺らいでいることを示した.ドレイン電流雑音については,室温で界面準位が数個以下のMOSFETにおける雑音特性の温度依存性やゲート電圧依存性を調べ,ローレンツ型雑音特性のコーナー周波数の増減が捕獲準位への電子の捕獲・放出時間の変化で説明できることがわかった.
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