2014 Fiscal Year Annual Research Report
立体構造半導体／酸化膜界面のハイスループットモデリング技術の開発
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24310082
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
渡邉 孝信 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00367153)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 表面・界面ナノ科学 / シリコン / 絶縁膜 / 分子動力学法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、立体構造デバイスの研究開発を支える分子シミュレーション技術として、複雑な界面構造モデルをハイスループットで自動生成する技術、ならびに構造を直感的に把握できる３次元没入型可視化システムの開発を目的とし、以下の成果を得た。
前年度までに開発したナノスケールの３次元半導体構造とそれを覆う酸化絶縁膜の原子論的界面構造モデルの自動生成技術の応用研究として、酸化膜被覆型シリコンナノワイヤのフォノン状態密度と熱伝導率の関係に関する詳細な検討を行った。酸化膜被覆型シリコンナノワイヤの熱伝導率低下量が、酸化膜誘起歪によって生じる無秩序な低エネルギーフォノン成分との間に強い相関関係があることを確認し、ナノ構造体の特異な熱的挙動の原因を詳細に明らかにした。開発したアルゴリズムを、表面が波打った形状を有するコルゲートシリコンナノワイヤ構造や、ゲルマニウムナノワイヤ構造にも適用し、均一な厚さの酸化膜構造を自動生成できることを確認した。
また、複雑な界面形状を直観的に把握する新しい３次元没入型可視化システムの開発にも成功した。ヘッドマウントディスプレイにマーカーレス拡張現実アルゴリズムを組み込み、眼前の現実世界に原子構造の立体模型浮かんで見えるシステムの動作実証まで達成した。合成するＣＧの再生速度は、表示する原子数、処理計算機の性能に左右されるが、複雑な界面形状を直観的に把握できる従来にない新しい分子可視化技術として将来性が期待できる。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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