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ナノシリコンデバイスのための近接ダブルショットキーMOSFETの研究

研究課題

研究課題/領域番号 09450137
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・機器工学
研究機関東京大学

研究代表者

鳳 紘一郎  東京大学, 大規模集積システム設計教育研究センター, 教授 (60211538)

研究分担者 藤島 実  東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (60251352)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
14,000千円 (直接経費: 14,000千円)
1998年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
1997年度: 7,900千円 (直接経費: 7,900千円)
キーワードMOSFET / ショットキー障壁 / トンネル電流 / チタンシリサイド / 短チャネル / SOI / 相補型動作 / 短チャンネル / ニッケルシリサイド
研究概要

1968年にSzeにより提案された、ソース、ドレイン接合に、PN接合の代わりに金属‐半導体によるショットキー障壁を用いるショットキー障壁MOSFET(Schottky Barrier Tunnel Transistor,SBTT)は、浅接合による駆動電流の減少を解決する新たなデバイスとして近年研究されている。しかしながら、報告されているSBTTは従来のMOSFETとは動作原理が異なり未解明の部分も多く、直ちに従来のMOSFETを置き換え得る性能を有するに至っていない。本研究ではSBTTの持つ欠点を補いかつ従来のMOSFETでは到達不可能な短チャネルデバイスを実現することを目指し、ノンドープショットキー障壁SOI-MOSFETを提案した。試作に先立ち、ショットキーダイオードとMOS構造とからなるショットキー障壁MOSFET等価回路の解析の結果、低ショットキー障壁では従来のMOSFETと同等の駆動電流が期待できることを示した。解析結果をふまえ、チャネル領域を低ドープとし、ソース、ドレイン領域にミドルバリア材料であるTiSi_2を用い、セルフアラインおよびノンセルフアライン2通りのプロセスによって試作を行った。その結果、SOI基板ではバルク基板を用いる場合に比べ、オフ電流が減少しオンオフ比が向上することがわかった。また、TiSi_2は障壁高さがSiの禁制帯幅の中間付近に位置するという特徴を生かし、ゲートが仕事関数の大きな電極材料ではP型デバイス、小さな材料ではN型デバイスとして動作させることができることを示した。仕事関数がその中間の電極材料を用いれば、ゲート電圧正負双方向にオン可能という従来のMOSFETにない性質を有する。その結果、ソース、ドレインに同一材料を用いたままゲート電極を変更することにより相補動作SBTTを実現できる可能性を示すことができた。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] 福岡,哲也: "Crゲート電極を用いたN型ショットキー障壁SOI-MOSFETの試作" 1999年春季 第46回応用物理学関係連合講演会 講演予稿集. 2. (30p-ZM-15) (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 福岡,哲也: "Niゲート電極を用いたN型ショットキー障壁SOI-MOSFETの試作" 1998年秋季 第56回応用物理学会学術講演会 講演予稿集. 2. 777(15a-P9-9) (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 藤島,実: "10nmゲート金属・半導体接合のMOSFETの応用" 1998年春季 第45回応用物理学関係連合講演会 講演予稿集. 84(30pZT-7) (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 福岡,哲也: "ノンドープ低障壁ショットキー障壁SOI MOSFETの検討" 1997年秋季 第57回応用物理学会学術講演会 講演予稿集. 2. 742(2p-G-5) (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fukuda, H.Shiga, C.K.Lee, M.Fujishima, K.Hoh: "Study on Non-Dope SOI-MOSFET with Low Barrier Schottky Junction at Source and Drain" Extended Abstract (The 58^<th> Autumn Meeting, 1997) ; The Japan Society of Applied Physics. (No.2). 742 (2p-G-5) (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Fujishima: "Application of Metal-Semiconductor Junction MOSFETs" Extended Abstract (The 45^<th> Spring Meeting, 1998) ; The Japan Society of Applied Physics and Related Societies. (No.0). 84 (30p-ZT-7) (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fukuoka, M.Fujishima, K.Hoh: "Fabrication of N-Type Schottky Barrier SOI-MOSFET with Ni Gate Electrode" Extended Abstract (The 59^<th> Autumn Meeting, 1998) ; The Japan Society of Applied Physics. (No.2). 777 (15a-P9-9) (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fukuoka, M.Fujishima, K.Hoh: "Fabrication of N-Type Schottky Barrier SOI-MOSFET with CrGate Electrode" Extended Abstract of (The 46^<th> Spring Meeting, 1999) ; The Japan Society of Applied Physics and Related Societies. (No.2). 938 (30p-ZM-15) (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 福岡,哲也: "Crゲート電極を用いたN型シュットキー障壁SOI-MOSFETの試作" 1999年春季 第46回応用物理学関係連合講演会 講演予稿集. 2. (30p-ZM-15) (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 福岡,哲也: "Niゲート電極を用いたN型ショットキー障壁SOI-MOSFETの試作" 1998年秋季 第59回応用物理学会学術講演会 講演予稿集. 2. 777(15a-P9-9) (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 藤島 実: "10nmゲート金属・半導体接合MOSFETの応用" 平成10年度春季応用物理学会講演会予稿集. 30p2T (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 福岡 哲也 他: "ノンドープ低障壁ショットキーSOI MOSFETの検討" 第58回応用物理学会学術講演会予稿集. 2pG5 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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