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微視的揺らぎと少数電子系の輸送機構

研究課題

研究課題/領域番号 18063004
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関筑波大学

研究代表者

佐野 伸行  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (90282334)

研究協力者 中西 洸平  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 博士
柴野 望己  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 博士
吉田 勝尚  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 博士
唐澤 貴彦  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 博士
研究期間 (年度) 2006 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
46,600千円 (直接経費: 46,600千円)
2009年度: 11,900千円 (直接経費: 11,900千円)
2008年度: 11,900千円 (直接経費: 11,900千円)
2007年度: 11,400千円 (直接経費: 11,400千円)
2006年度: 11,400千円 (直接経費: 11,400千円)
キーワード電子デバイス / 集積回路 / ボルツマン輸送方程式 / 電子輸送 / モンテカルロ法 / 半導体デバイス / デバイス・シミュレーション / クーロン相互作用 / 特性ばらつき / 半導体特性 / 半導体物性 / 非平衡グリーン関数法 / ボルツマン方程式 / 量子輸送
研究概要

チャネル電子やイオン化不純物が少数個になるナノスケールMOSFETでは、電子やイオン化不純物の離散性が、素子特性のばらつきに本質的影響を及ぼす。離散性に伴った問題を解決するために、本研究では、離散分布する不純物や電子のもつクーロンポテンシャルとナノスケールで発現する電子の量子性を考慮したシミュレータを高い精度で構築した。そのうえで、電子輸送機構の物理の解明と定量的な輸送特性評価を行った。

報告書

(6件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書   自己評価報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2009 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (24件) (うち査読あり 20件) 学会発表 (24件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 最先端デバイスのモンテカルロ法2009

    • 著者名/発表者名
      佐野伸行
    • 雑誌名

      電気学会誌 12

      ページ: 796-799

    • NAID

      10026224039

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of Photon-Induced Drain Current in Polycrystalline-Silicon Thin-Film Transistors2009

    • 著者名/発表者名
      H. Ikeda, N. Sano
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 48

    • NAID

      40016796029

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scaling FETs to 10 nm: Coulomb Effects, Source Starvation, and Virtual Source2009

    • 著者名/発表者名
      M.V. Fischetti, S. Jin, T. -w. Tang, P. Asbeck, Y. Taur, S.E. Laux, N. Sano
    • 雑誌名

      J. Comp. Electron. 2

      ページ: 60-77

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of Photon-Induced Drain Current in Polycrystalline-Silicon Thin-Film Transistors2009

    • 著者名/発表者名
      F.Ootsuka, A.Katakami, K.Shirai, H.i Nakata, T.Eimori, Y.Nara, Y.Ohji, K.Shimura, S.Horii, N.Sano, K.Yamabe
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 48

    • NAID

      40016796029

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of Photon-Induced Drain Current in Polycrystalline-Silicon Thin-Film Transistors2009

    • 著者名/発表者名
      H.Ikeda, N.Sano
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 48

    • NAID

      40016796029

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scaling FETs to 10nm : Coulomb Effects, Source Starvation, and Virtual Source2009

    • 著者名/発表者名
      M.V.Fischetti, S.Jin, T.-w.Tang, P.Asbeck, Y.Taur, S.E.Laux, N.Sano
    • 雑誌名

      J.Comp.Electron. 2

      ページ: 60-77

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Schottky Barrier MOSFETs as Resonant Tunneling Devices2008

    • 著者名/発表者名
      S. Toriyama, N. Sano
    • 雑誌名

      J. Comp. Electron 7

      ページ: 471-474

    • NAID

      10022548097

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3D Monte Carlo Analysis of potential Fluctuations under High Electron Concentrations2008

    • 著者名/発表者名
      T. Uechi, T. Fukui, N. Sano
    • 雑誌名

      J. Comp. Electron. 7

      ページ: 240-243

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Consistency of Boundary Conditions in Nonequilibrium Green's Function Simulations2008

    • 著者名/発表者名
      S. Sato, N. Sano
    • 雑誌名

      J. Comp. Electron. 7

      ページ: 301-304

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3D Monte Carlo Simulations including Full Coulomb Interaction under High Electron Concentration Regimes2008

    • 著者名/発表者名
      T. Uechi, T. Fukui, N. Sano
    • 雑誌名

      Phys. stat. sol. (c) 5

      ページ: 102-106

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three -dimensional Monte Carlo Simulation of Electron Transport in Si Including Full Coulomb Interaction2008

    • 著者名/発表者名
      T.Fukui, T.Uechi, and N.Sano
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Exp 1

    • NAID

      10025080337

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Consistency of Boundary Conditions in Non- equilibrium Green's Function Simulations2008

    • 著者名/発表者名
      S.Sato and N.Sano
    • 雑誌名

      J. Comp. Electron 7

      ページ: 301-304

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional Monte Carlo Simulation of Electron Transport in Si Including Full Coulomb Interaction2008

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Fukui, Tadayoshi Uechi, and Nobuyuki Sano
    • 雑誌名

      Applied Physics Express 1

    • NAID

      10025080337

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Consistency of Boundary Conditions in Nonequilibrium Green's Function Simulations2008

    • 著者名/発表者名
      Suguru Sato and Nobuyuki Sano
    • 雑誌名

      Journal of Computational Electronics 7

      ページ: 240-243

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3D Monte Carlo Simulations including Full Coulomb Interaction under High Electron Concentration Regimes2008

    • 著者名/発表者名
      Tadayoshi Uechi, Takayuki Fukui, and Nobuyuki Sano
    • 雑誌名

      Phys. stat. sol.(c) 5

      ページ: 102-106

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3D Monte Carlo Simulations including Full Coulomb Interaction under High Electron Concentration Regimes2008

    • 著者名/発表者名
      Tadayoshi, Uechi・Takayuki, Fukui・Nobuyuki, Sano
    • 雑誌名

      Phys.stat.sol.(c) 5

      ページ: 102-106

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Schottky Barrier MOSFETs as Resonant Tunneling Devices2008

    • 著者名/発表者名
      Shuichi, Toriyama・Nobuyuki, Sano
    • 雑誌名

      J.Comp.Phys. 7(In press)

    • NAID

      10022548097

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Consistency of Boundary Conditions in Nonequilibrium Green's Function Simulations2008

    • 著者名/発表者名
      Suguru, Sato・Nobuyuki, Sano
    • 雑誌名

      J.Comp.Phys. 7(In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ナノスケール半導体構造における準弾道電子輸送2007

    • 著者名/発表者名
      佐野伸行
    • 雑誌名

      応用物理学会誌 10

      ページ: 1135-1141

    • NAID

      10019956738

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ナノスケール半導体構造における準弾道電子輸送2007

    • 著者名/発表者名
      佐野伸行
    • 雑誌名

      応用物理学会誌 10月号

      ページ: 1135-1141

    • NAID

      10019956738

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic Study of Quasi-Ballistic Electron Transport in Nanoscale Semiconductor Devices2006

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Sano
    • 雑誌名

      Electronic Communications in Japan 88

      ページ: 1-9

    • NAID

      10016599142

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Detailed Balance in Quasi-Ballistic Electron Transport under Nanoscale Device Structures2006

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kusaka
    • 雑誌名

      International Conference on Solid State Materials and Devices (SSDM-2006)

      ページ: 356-357

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Device Simulation of Random Dopant Effects in Ultra- small MOSFETs Based on Advanced Physical Models2006

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Toriyama
    • 雑誌名

      International Conference on Simulation of Semiconductor Processes and Devices (SISPAD-2006)

      ページ: 145-146

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Hot Electrons Associated with the Long-Range Coulomb Interaction under the High-Density Regime2006

    • 著者名/発表者名
      Tadayoshi Uechi
    • 雑誌名

      2006 VLSI-TSA Technology Symposium (VLSI-TSA)

      ページ: 141-142

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Impact of the Coulomb Interaction on Nano-scale Device Characteristics: A Monte Carlo Study2009

    • 著者名/発表者名
      N. Sano
    • 学会等名
      IEEE EDS Mini-colloquium for Nano CMOS and Nanowire
    • 発表場所
      東工大、横浜市
    • 年月日
      2009-02-21
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Impact of the Coulomb Interaction on Nano-scale Device Characteristics: A Monte Carlo Study2009

    • 著者名/発表者名
      N.Sano
    • 学会等名
      IEEE EDS Mini-colloquium for Nano CMOS and Nanowire
    • 発表場所
      東京工業大学、横浜市
    • 年月日
      2009-02-21
    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
  • [学会発表] Discrete Impurity and Mobility in Drift- Diffusion Simulations for Device Characteristics Variability2009

    • 著者名/発表者名
      N. Shibano, N. Sano
    • 学会等名
      2009 International Semiconductor Device Research Symposium (ISDRS 2009)
    • 発表場所
      College Park, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Discrete Impurity and Mobility in Drift-Diffusion Simulations for Device Characteristics Variability2009

    • 著者名/発表者名
      T. Karasawa, K. Nakanishi, N. Sano
    • 学会等名
      2009 International Semiconductor Device Research Symposium (ISDRS 2009)
    • 発表場所
      College Park, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Self-Consistent Monte Carlo Device Simulations under Nano-Scale Device Structures: Role of Coulomb interaction, Degeneracy, and Boundary Condition2009

    • 著者名/発表者名
      K. Nakanishi, T. Uechi, N. Sano
    • 学会等名
      IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM-2009)
    • 発表場所
      Baltimore, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical Analysis of Electron Transport in Quasi Quantum Dot Superlattice2009

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida, Y. Okada, N. Sano
    • 学会等名
      Workshop on Information, Nano and Photonics Technology 2009 (WINPTech2009)
    • 発表場所
      Kobe University
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Simulation of Electron Transport in Si Nano Devices2009

    • 著者名/発表者名
      N. Sano
    • 学会等名
      G-COE PICE International Symposium on Silicon Nano Devices in 2030 - Prospects by World's Leading Scientists
    • 発表場所
      Tokyo Institute of Technology
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Scaling FETs to 10 nm: Coulomb Effects, Source Starvation, and Virtual Source2009

    • 著者名/発表者名
      M.V. Fischetti, S. Jin, T. -w. Tang, P. Asbeck, Y. Taur, S.E. Laux, N. Sano
    • 学会等名
      International Workshop on Computational Electronics (IWCE-13)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Self-Consistent Monte Carlo Device Simulations under Nano-Scale Device Structures : Role of Coulomb interaction, Degeneracy, and Boundary Condition2009

    • 著者名/発表者名
      Kohei Nakanishi, Tadayoshi Uechi, Nobuyuki Sano
    • 学会等名
      IEEE International Electron Devices Meeting(IEDM-2009)
    • 発表場所
      Baltimore, MD, U.S.A
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 3D Monte Carlo Simulations of Nano-scale Devices: Impact of Coulomb Interaction on Device Characteristics2008

    • 著者名/発表者名
      N. Sano, T. Uechi, T. Fukui
    • 学会等名
      Technical Seminar, International Conference on Solid State Materials and Devices (SSDM-2008)
    • 発表場所
      Tsukuba
    • 年月日
      2008-09-23
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Impacts of Random Dopant Fluctuation on Transient Characteristics in CMOS Inverters: A Device Simulation Study2008

    • 著者名/発表者名
      S. Toriyama, K. Matsuzawa, N. Sano
    • 学会等名
      International Conference on Solid State Materials and Devices (SSDM-2008)
    • 発表場所
      Tsukuba
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Scaling Dependence of Electron Transport in Nano-scale Shottky Barrier MOSFETs. International Conference on Solid State Materials and Devices (SSDM-2008)2008

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Toriyama and Nobuyuk Sano
    • 学会等名
      September 24-26, 2008
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Physics of Schottky barrier at Metal/high-k Interface2008

    • 著者名/発表者名
      T. Nakayama・R., Ayuda・H., Nii・K., Shiraishi
    • 学会等名
      2008 MRS Spring Meeting, H5.5
    • 発表場所
      San Francisce, USA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Gate-Edge Metamorphoses (GEM) on Device Characteristics of Scaled MOSFETs2007

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, N. Sano
    • 学会等名
      2007 International Semiconductor Device Research Symposium (ISDRS 2007)
    • 発表場所
      College Park, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 3D Monte Carlo Analysis ofpotential Fluctuations under High Electron Concentrations2007

    • 著者名/発表者名
      T. Uechi, T. Fukui, N. Sano
    • 学会等名
      International Workshop on Computational Electronics (IWCE-12)
    • 発表場所
      Amherst, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Scaling Dependence of Electron Transport in Nano-scale Shottky Barrier MOSFETs2007

    • 著者名/発表者名
      S. Toriyama, N. Sano
    • 学会等名
      International Workshop on Computational Electronics (IWCE-12)
    • 発表場所
      Amherst, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Electron Transport Simulations Including Full Coulomb Interaction in Si2007

    • 著者名/発表者名
      T. Fukui, T. Uechi, N. Sano
    • 学会等名
      International Workshop on Computational Electronics (IWCE-12)
    • 発表場所
      Amherst, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Consistency of Boundary Conditions in Nonequilibrium Green's Function Simulations2007

    • 著者名/発表者名
      S. Sato, H. Kusaka, N. Sano
    • 学会等名
      International Workshop on Computational Electronics (IWCE-12)
    • 発表場所
      Amherst, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Schottky Barrier MOSFETs as Resonant Tunneling Devices2007

    • 著者名/発表者名
      S. Toriyama, N. Sano
    • 学会等名
      International Conference on Solid State Materials and Devices (SSDM-2007)
    • 発表場所
      Tsukuba
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2008 自己評価報告書
  • [学会発表] 3D Monte Carlo Simulations including Full Coulomb Interaction under High Electron Concentration Regimes2007

    • 著者名/発表者名
      T. Uechi, T. Fukui, N. Sano
    • 学会等名
      15-th International Conference on Nonequilibrium Carrier Transport in Semiconductors (HCIS-15)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Electron Transport Simulations Including Full Coulomb Interaction in Si2007

    • 著者名/発表者名
      Takayuki, Fukui・Tadayoshi, Uechi・Nobuyuki, Sano
    • 学会等名
      International Workshop on Computational Electronics (IWCE-12)
    • 発表場所
      Amherst, MA, USA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Detailed Balance in Quasi-Ballistic Electron Transport under Nanoscale Device Structures2006

    • 著者名/発表者名
      H. Kusaka, N. Sano
    • 学会等名
      International Conference on Solid State Materials and Devices (SSDM-2006)
    • 発表場所
      Yokohama
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Device Simulation of Random Dopant Effects in Ultra- small MOSFETs Based on Advanced Physical Models2006

    • 著者名/発表者名
      S. Toriyama, D. Hagishima, K. Matsuzawa, N. Sano
    • 学会等名
      International Conference on Simulation of Semiconductor Processes and Devices (SISPAD-2006)
    • 発表場所
      Montley, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Hot Electrons Associated with the Long-Range Coulomb Interaction under the High-Density Regime2006

    • 著者名/発表者名
      T. Uechi, N. Sano
    • 学会等名
      2006 VLSI-TSA Technology Symposium
    • 発表場所
      Hsinshu, Taiwan
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://hermes.esys.tsukuba.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://hermes.esys.tsukuba.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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