2014 Fiscal Year Annual Research Report
立体型ナノスケール素子におけるクーロン相互作用の影響と現実的な特性解析
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24360130
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
佐野 伸行 筑波大学, 数理物質系, 教授 (90282334)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 電子デバイス・機器 / 電子輸送 / モンテカルロ法 / ボルツマン方程式 / MOSFET / トランジスタ / デバイスシミュレーション / スケーリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
デバイスの立体構造として、最近注目を集めている接合の無いデバイス（Junctionless FET）をモンテカルロシミュレータに新たに導入した。そのうえで、クーロン相互作用のデバイス特性への影響を検討を進めた。これは、当該構造では良いデバイスオン特性を得るためには、非常に高い電子濃度が不可避になることから、クーロンン相互作用がデバイス特性に顕著な影響を及ぼすことが期待されるからである。そのうえで、新たに雇用した研究員とともに以下の内容の研究を加速して進めた。
(1) 精度良くクーロン相互作用を導入したモンテカルロ・シミュレータを用いて、チャネル電子によるドレイン領域でのエネルギー緩和現象に伴って、デバイス特性（ドレイン電流）が30%程度劣化する可能性を見出した。
(2) チャネル電子とソース/ドレイン領域に含まれる電子とのクーロン相互作用の素子特性への影響を検討した。チャネル電子濃度が高いことから、チャネル電子を動的に遮蔽する効果（動的なプラズモンの励起）が顕在化することをプラズマスペクトルをシミュレーションで確認することで実証した。これは、クーロン相互作用を高精度にシミュレータに導入して初めて観測できる現象であり、世界的にも初めて成果である。この結果をいち早く、応用物理分野で最も権威ある学術雑誌（Appl. Phys. Lett.）に発表した。
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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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