New development of the theories of nano-interfaces and their application to nano-devices

2008 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18360017
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Thin film/Surface and interfacial physical properties
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: SHIRAISHI Kenji University of Tsukuba, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (20334039)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): NAKAYAMA Takashi) 千葉大学, 理学部, 教授 (70189075) ; OSHIYAMA Atsushi 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (80143361) ; OKADA Susumu 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 准教授 (70302388) ; MASARU Tateno 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 准教授 (40291926) ; BOERO Mauro 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 准教授 (40361315) ; BARBER Savas 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 助手 (90375402)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Keywords: 第一原理計算 / 界面 / ナノサイエンス / 将来デバイス

Research Abstract

ナノスケール界面に独特の新しい物理概念の構築に成功し、従来の界面科学の常識を覆すことに成功した。具体的には従来の界面物理学で絶対的な極限と考えられていたショットキー極限が本当の極限ではないことを理論的に示し、さらに実験で実証した。また、金属シリサイドが形成の原子レベルの起源、歪んだGe層に生じる正孔の起源等も明らかにした。さらに、こうして得られたナノスケール界面の新概念を未来デバイスに応用することに成功した。

Research Products

• [Journal Article] Quantum effects in a double-walled carbon nanotube capacitor (2007)
  • Author(s): K. Uchida, S. Okada, K. Shiraishi, and A. Oshiyama
  • Journal Title: PHYSICAL REVIEW B 76(15) : Art. No. 155436 OCT
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Suppression of oxygen vacancy formation in Hf-based high-k dielectrics by lanthanum incorporation (2007)
  • Author(s): N, Umezawa, K, Shiraishi, et.al.
  • Journal Title: APPLIED PHYSICS LETTERS 91(13) : Art. No. 132904 SEP
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Modified Oxygen Vacancy Induced Fermi Level Pinning Model Extendable to P-Metal Pinning (2006)
  • Author(s): Y. Akasaka, G. Nakamura, K. Shiraishi, N. Umezawa, K. Yamabe, O. Ogawa, M. Lee, T. Amiaka, T. Kasuya, H. Watanabe, T. Chikyow, F. Ootsuka, Y. Nara, and K. Nakamura
  • Journal Title: Jpn. J. Appl. Phys Part 2, 45 Pages: L1289-L1292
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Schottky barrier and stability of metal/high-k interfaces ; theoretical view (2007)
  • Author(s): T. Nakayama(Invited)
  • Organizer: Int. Conf. Solid State Devices and Materials
  • Place of Presentation: Tsukuba, Japan
  • Year and Date: 20070919-21
• [Presentation] Theoretical Studies on Metal/. High-k Gate Stacks (2007)
  • 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(Invited)
  • Organizer: 211th Meeting of Electrochemical Society, Chicago
  • Place of Presentation: USA
  • Year and Date: 20070507-10