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Si空乏層における歪効果と不活性水素のホットキャリアによる解離効果の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16510099
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 マイクロ・ナノデバイス
研究機関徳島文理大学 (2006-2007)
鳴門教育大学 (2004-2005)

研究代表者

松田 和典  徳島文理大学, 工学部ナノ物質工学科, 教授 (10192337)

研究期間 (年度) 2004 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,350千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 150千円)
2007年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2006年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2005年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2004年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードシリコンデバイス / 歪効果 / ピエゾキャパシタンス効果 / ピエゾ抵抗効果 / 質量作用の / 質量作用の法則 / 状態密度
研究概要

MOSキャパシタにおいて結晶歪みを付加することにより室温でSiの空乏層キャパシタンスに大きな量子効果が現れることは本研究代表者(松田)が発見したオリジナル研究であり,「ピエゾキャパシタンス効果」と呼ばれている。この効果は結晶歪みによって縮退が解けることによってバンド端の状態密度那急激に変化することにともなう真性フェルミ準位の急激に変化に起因しているものである。
最近,歪がMOSFETのしきい電圧に影響することをJi-Song Lim等(IEEE ED Letters 25,2004)が実験結果に基づいて議論しているが,この現象は本研究で示したピエゾキャパシタンス効果と同様のバンド端の状態密度の変化が影響することが直接の原因と考えられ,本研究と比較し分析した.この効果は,Pinフォトダイオードやショットッキー障壁に対しては光電流効率が低下することにも影響すると考えられる.そこで,4点曲げ応力付加装置およびキャパシタンス測定系を用いて,これらの素子について調べ解析を行った。また,歪によってバンドギャップが変わることによって光電流の周波数帯域が広がることが報告されているが,状態密度についても歪により大きな変化が見られることが予測できるので,これについて実験と解析を行った。この結果はNanotech2008で発表を行う。
不活性水素の解離についての研究では,MOSFETの寿命をきめている基板リーク電流とドレイン電流の関係を導出するためホットキャリアによるインパクトイオン化による基板リーク電流について既存のモデルの適用を試みた.

報告書

(5件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2008 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (9件) 学会発表 (8件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Piezosistance Effect of n-type Silicon ; Temperature and Concentration Dependence, Stress Dependent Effective Masses(*Kojundo Chemical Lab.)2007

    • 著者名/発表者名
      Yozo Kanda, Kazunori Matsuda
    • 雑誌名

      Technical Proceedings of the Nanotech International Conference on Modeling and Simulation of Microsystems

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Piezosistance Effect of n-type Slilcon : Temperatutre and Concentration Dependence, Stress Dependent Effective Masses(*Kojundo Chemical Lab.)2006

    • 著者名/発表者名
      Yozo Kanda, Kazunori Matsuda
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Piezoresistance Effect of n-type Silicon; Temperature and Concentarion dependence,Stress Dependent Effectove Masses2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Kanda, k.Matsuda
    • 雑誌名

      Int'1 conf on the Physics Semiconductors ICPS-28

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Stress-Induced Effect on Intrinsic Depletion Layer in Silicon2005

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Matsuda
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2005 International Meeting for Future Electron Devices

      ページ: 95-96

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Stress-Induced Effect on Intrinsic Fermi Level and Capacitance in Depletion Layer in Silicon2005

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Matsuda
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2005 International Meeting for Future Electron Devices

      ページ: 95-96

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Strain-Dependent Hole Masses and Piezoresistive Properties of Silicon2004

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Matsuda
    • 雑誌名

      Journal of Computational Electronics. 3

      ページ: 273-276

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Piezoresistance effect on p-type silicon(*Kojundo Chemical Lab.)2004

    • 著者名/発表者名
      Yozo Kanda, Kazunori Matsuda
    • 雑誌名

      AlP Conference Proceedings

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Piezoresistance Effect on p-type Silicon2004

    • 著者名/発表者名
      Yozo Kanda, Kazunori Matsuda
    • 雑誌名

      Proceedings of the 27^<th> International Conference on the Physics Semiconductors

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Strain-Dependent Hole Masses and Piezoresistive Properties of Silicon2004

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Matsuda
    • 雑誌名

      Journal of Computational Electronics 3

      ページ: 273-276

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] Stress-induced Effects on the Depletion Layer Capacitance of Silicon2008

    • 著者名/発表者名
      K.Matsuda, Y.Kanda, and Y.Itoh
    • 学会等名
      NSTI Nanotech 2008, 11th Int'l Conf.on Modeling and Simulation of Microsystems
    • 発表場所
      Boston MA,USA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Yozo Kanda and Yuji Itoh : Stress-induced Effects on the Depletion Layer Capacitance of Silicon2008

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Matsuda
    • 学会等名
      Nanotech 2008 International Conference on Modeling and Simulation of Microsystems
    • 発表場所
      Boston, Massachusetts USA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Shear Piezoresistance Coefficient π44 of n-type Silicon2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Kanda and K.Matsuda
    • 学会等名
      NSTI Nanotech 2007, 10th Int'l Conf.on Modeling and Simulation of Microsystems
    • 発表場所
      Santa Clara CA,USA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] (*Kojundo Chemical Lab.) : Shear Piezoresistance Coefficient II44 of n-type Silicon2007

    • 著者名/発表者名
      Yozo Kanda*, Kazunori Matsuda
    • 学会等名
      Nanotech 2007 International Conference on Modeling and Simulation of Microsystems
    • 発表場所
      Santa Clara, California USA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Shear Piezoresistance Coeffcient π44 of n-type Silicon2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Kanda and K.Matsuda
    • 学会等名
      NSTI Nanotech 2007, 10th Int'l Conf.on Modeling and Simulation of Microsystems
    • 発表場所
      Santa Clara CA, USA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] (*Kojundo Chemical Lab.) : Piezosistance Effect of n-type Silicon ; Temperature and Concentration Dependence, Stress Dependent Effective Masses2006

    • 著者名/発表者名
      Yozo Kanda*, Kazunori Matsuda
    • 学会等名
      International Conference on the Physics Semiconductors
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Stress-Induced Effect on Intrinsic Fermi Level and Capacitance in Depletion Layer in Silicon silicon2005

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Matsuda
    • 学会等名
      2005 International Meeting for Future of Electron Devices
    • 発表場所
      Kyoto Univ
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] (*Kojundo Chemical Lab.) : Piezoresistance effect on p-type International Conference on the Physics Semiconductors ICPS-272004

    • 著者名/発表者名
      Yozo Kanda*, Kazunori Matsuda
    • 発表場所
      Flagstaff, Arizona USA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] ナノデバイスへの量子力学2006

    • 著者名/発表者名
      D.K.フェリー著, 落合勇一, 打波 守, 松田 和典, 石橋 幸治
    • 総ページ数
      450
    • 出版者
      シュプリンガー・フェアラーク東京
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2019-06-24  

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