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ナノスケールデバイスにおける界面物性揺らぎと雑音

研究課題

研究課題/領域番号 18063016
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関島根大学

研究代表者

土屋 敏章  島根大学, 総合理工学部, 教授 (20304248)

連携研究者 櫻庭 政夫  東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (30271993)
最上 徹  , (株)半導体先端テクノロジーズ
研究協力者 竹廣 忍  東北大学, 電気通信研究所, 助手
三島 誠史  島根大学, 総合理工学研究科, 博士前期課程
吉田 啓一  島根大学, 総合理工学研究科, 博士前期課程
森 祐樹  島根大学, 総合理工学研究科, 博士前期課程
森村 由太  島根大学, 総合理工学研究科, 博士前期課程
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
53,700千円 (直接経費: 53,700千円)
2009年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
2008年度: 13,900千円 (直接経費: 13,900千円)
2007年度: 16,400千円 (直接経費: 16,400千円)
2006年度: 17,000千円 (直接経費: 17,000千円)
キーワードマイクロ・ナノデバイス / 半導体超微細化 / 電子デバイス・機器 / 表面・界面物性 / SiGe / ヘテロ構造 / MOS / 揺らぎ / 界面準位 / 雑音
研究概要

MOSFETのチャージポンピング特性に,ゲートパルスのオン時間に関連した過渡現象を見出し,それを利用してMOS界面準位1個1個を検出して評価する界面物性揺らぎの究極的とも言える評価手法を考案した.この手法を用いて,ナノスケールMOSFETにおける界面準位の数とキャリア捕獲率揺らぎの直接観測に成功した.これらの成果は,MOSデバイスの雑音研究に新たな展開をもたらし,RTN機構解明にも大きな前進を与えると期待される.

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

    (53件)

すべて 2010 2009 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (29件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] ナノスケールMOSデバイスにおける界面物性の揺らぎ-界面トラップ1個1個を検出して評価する-2009

    • 著者名/発表者名
      土屋敏章
    • 雑誌名

      応用物理 第78巻,第9号

      ページ: 868-872

    • NAID

      10025088628

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] ナノスケールMOSデバイスにおける界面物性の揺らぎ-界面トラップ1個1個を検出して評価する-2009

    • 著者名/発表者名
      土屋敏章
    • 雑誌名

      応用物理 78(9)

      ページ: 868-872

    • NAID

      10025088628

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Ge fraction intrinsic SiGe-heterochannel MOSFETs with embedded SiGe source/drain electrode formed by in-situ doped selective CVD epitaxial growth2008

    • 著者名/発表者名
      S. Takehiro, M. Sakuraba, T. Tsuchiya, J. Murota
    • 雑誌名

      Thin Solid Films vol.517,no.1

      ページ: 346-349

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] High Ge fraction intrinsic SiGe-heterochannel MOSFETs with embedded SiGe source/drain electrode formed by in-situ doped selective CVD epitaxial growth2008

    • 著者名/発表者名
      S. Takehiro, M. Sakuraba, T. Tsuchiya, and J. Murota
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 517

      ページ: 346-349

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hot carrier degradation of a SiGe/Si hetero-interface and experimental estimation of the density of locally-generated hetero-interface traps2007

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, S. Mishima, M. Sakuraba, J. Murota
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. vol.46,no.8A

      ページ: 5015-5020

    • NAID

      40015538121

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Hot carrier degradation of a SiGe/Si hetero-interface and experimental estimation of the density of locally-generated hetero-interface traps2007

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuchiya, S.Mishima, M.Sakuraba, and J.Murota
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. vol.46, no.8A

      ページ: 5015-5020

    • NAID

      40015538121

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hot carrier degradation of a SiGe/Si hetero-interface and experimental estimation of the density of locally-generated hetero-interface traps2007

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, S. Mishima, M. Sakuraba, and J. Murota
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 46

      ページ: 5015-5020

    • NAID

      40015538121

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Grain Boundaries on the Temperature Dependence of Device Characteristics and on Hot Carrier Effects in Low-Temperature Polycrystalline Silicon Thin Film Transistors Containing Large Grains2007

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, T. Miura, T. Yamai, G. Kawachi, and M. Matsumura
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Plys 46

      ページ: 1312-1317

    • NAID

      10018902148

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] BドープSiGe選択CVD成長により形成された極浅ソース・ドレインと高Ge比率歪SiGeヘテロチャネルを有する高性能pMOSFET2006

    • 著者名/発表者名
      竹廣忍, 櫻庭政夫, 室田淳一, 土屋敏章
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C, IEEJ Trans. EIS. vol.126,no.9

      ページ: 1079-1082

    • NAID

      10019289946

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] SiGe/SiヘテロMOSFETにおけるホットキャリアによるヘテロ界面準位の発生2006

    • 著者名/発表者名
      土屋敏章, 櫻庭政夫, 室田淳一
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C, IEEJ Trans. EIS. vol.126,no.9

      ページ: 1101-1106

    • NAID

      10019289991

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Characterization of Hot-Carrier Degraded SiGe/Si-Hetero-PMOSFETs2006

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, M. Sakuraba, J. Murota
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.508,Issues1-2

      ページ: 326-328

    • NAID

      120005587465

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Characterization of Hot-Carrier Degraded SiGe/Si-Hetero-PMOSFETs2006

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuchiya, M.Sakuraba, and J.Murota
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.508, Issues 1-2

      ページ: 326-328

    • NAID

      120005587465

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Hot-Carrier Degraded SiGe/Si-Hetero-PMOSFETs2006

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Tsuchiya, Masao Sakuraba, Junichi Murota
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol. 508・Issues 1-2

      ページ: 326-328

    • NAID

      120005587465

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] SiGe/SiヘテロMOSFETにおけるホットキャリアによるヘテロ界面準位の発生2006

    • 著者名/発表者名
      土屋敏章, 櫻庭政夫, 室田淳一
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C, IEEJ Trans. EIS vol. 126・no. 9

      ページ: 1101-1106

    • NAID

      10019289991

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] BドープSiGe選択CVD成長により形成された極浅ソース・ドレインと高Ge比率歪SiGeヘテロチャネルを有する高性能pMOSFET2006

    • 著者名/発表者名
      竹廣 忍, 櫻庭政夫, 室田淳一, 土屋敏章
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C, IEEJ Trans. EIS vol. 126・no. 9

      ページ: 1079-1082

    • NAID

      10019289946

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantitative Evaluation of Interface Traps in a Nanometer-Thick SiGe/Si Heterostructure in Hetero MOS Devices2006

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Tsuchiya, Masao Sakuraba, Junichi Murota
    • 雑誌名

      Asia-Pacific Workshop on Fundamental and Application of Advanced Semiconductor Devices (AWAD2006)

      ページ: 21-24

    • NAID

      110004813188

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Hot-Carrier-Degradation of Hetero-Interface in SiGe/Si-Hetero-MOSFETs2006

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Tsuchiya, Masao Sakuraba, Junichi Murota
    • 雑誌名

      2nd Int. Workshop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics

      ページ: 83-84

    • NAID

      10018312310

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The Instability of the SiGe/Si-Hetero-Interface in Hetero-MOSFETs due to Bias Stress2006

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Tsuchiya, Seiji Mishima, Masao Sakuraba, Junichi Murota
    • 雑誌名

      IEEE Semiconductor Interface Specialist Conference (SISC 2006)

      ページ: 15-15

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct Observation of Fluctuations in the Number and Individual Electronic Properties of Interface Traps in Nanoscale Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, Y. Mori, Y. Morimura, T. Mogami, Y. Ohji
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. (印刷中)

    • NAID

      40017176026

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Direct Observation of Fluctuations in the Number and Individual Electronic Properties of Interface Traps in Nanoscale Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuchiya, Y.Mori, Y.Morimura, T.Mogami, Y.Ohji
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. (印刷中)

    • NAID

      40017176026

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Fluctuation in Electronic Properties of Interface Traps in Nano-MOSFETs2010

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, Y. Mori, Y. Morimura, T. Mogami
    • 学会等名
      4th International Workshop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics
    • 発表場所
      Sendai
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Fluctuation in Electronic Properties of Interface Traps in Nano-MOSFETs2010

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuchiya, Y.Mori, Y.Morimura, T.Mogami
    • 学会等名
      4th International Workshop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Direct Observation of Fluctuation in the Carrier Capture Process of Single Interface Traps in MOSFETs2010

    • 著者名/発表者名
      M.Hu, Y.Morimural, T.Mogami, T.Tsuchiya
    • 学会等名
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東海大学(平塚市)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 界面準位を数個含む極微細MOSFETのチャージポンピング特性2009

    • 著者名/発表者名
      森村由太, 最上徹, 大路譲, 土屋敏章
    • 学会等名
      応用物理学会中国四国支部 2009年度学術講演会
    • 発表場所
      広島大学(広島)
    • 年月日
      2009-08-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ナノスケールMOSFETにおけるSi/SiO2界面準位数の揺らぎ2009

    • 著者名/発表者名
      森祐樹, 最上徹, 大路譲, 土屋敏章
    • 学会等名
      応用物理学会中国四国支部 2009年度学術講演会
    • 発表場所
      広島大学(広島)
    • 年月日
      2009-08-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] MOSFETの界面準位密度に及ぼすチャネルドープの影響2009

    • 著者名/発表者名
      嘉藤俊宏, 最上徹, 大路譲, 土屋敏章
    • 学会等名
      応用物理学会中国四国支部 2009年度学術講演会
    • 発表場所
      広島大学(広島)
    • 年月日
      2009-08-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Direct Observation of Fluctuations in Both the Number and Individual Carrier Capture Rate of Interface Traps in Small Gate-Area MOSFETs2009

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, Y. Mori, Y. Morimura, T. Mogami, Y. Ohji
    • 学会等名
      Proc. of the 39th European Solid-State Device Research Conference
    • 発表場所
      Athens, Greece
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Direct Observation of Fluctuations in Both the Number and Individual Carrier Capture Rate of Interface Traps in Small Gate-Area MOSFETs2009

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuchiya, Y.Mori, Y.Morimura, T.Mogami, Y.Ohji
    • 学会等名
      39th European Solid-State Device Research Conference
    • 発表場所
      アテネ(ギリシャ)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] SiGe/SiヘテロチャネルMOSFETにおける過渡チャージポンピング特性2008

    • 著者名/発表者名
      土屋敏章, 櫻庭政夫, 室田淳一
    • 学会等名
      電気学会電子材料研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-09-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] SiGeチャネルMOSトランジスタのホットキャリア効果2008

    • 著者名/発表者名
      森祐樹, 櫻庭政夫, 室田淳一, 土屋敏章
    • 学会等名
      応用物理学会中国四国支部2008年度学術講演会
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2008-08-02
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] MOSデバイスにおける信頼性物理とヘテロ界面に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      土屋敏章
    • 学会等名
      応用物理学会中国四国支部貢献賞受賞記念講演
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2008-08-01
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Capture/Emission Process of Carriers in Interface Traps Observed in the Transient Charge-Pumping Characteristics of MOSFETs2008

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, K. Yoshida, M. Sakuraba, J. Murota
    • 学会等名
      39th IEEE Semiconductor Interface Specialist Conference (SISC 2008)
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Transient Charge-Pumping Characteristics Related to Heterointerface Traps in SiGe/Si-Hetero-Channel pMOSFETs2008

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, K. Yoshida, M. Sakuraba, J. Murota
    • 学会等名
      4th International Workshop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Transient Charge-Pumping Characteristics Related to Heterointerface Traps in SiGe/Si-Hetero-Channel pMOSFETs2008

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, K. Yoshida, M. Sakuraba, J. Murota
    • 学会等名
      4th International SiGe Technology and Device Meeting
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Capture/Emission Process of Carriers in Interface Traps Observed in the Transient Charge-Pumping Characteristics of MOSFETs2008

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuchiya, K.Yoshida, M.Sakuraba, and J.Murota
    • 学会等名
      39th IEEE Semiconductor Interface Specialist Conference (IEEE SISC)
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
  • [学会発表] Transient Charge-Pumping Characteristics Related to Heterointerface Traps in SiGe/Si-Hetero-Channel pMOSFETs2008

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuchiya, K.Yoshida, M.Sakuraba, and J.Murota
    • 学会等名
      4th International SiGe Technology and Device Meeting (ISTDM)
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
  • [学会発表] Capture/Emission Process of Carriers in Interface Traps Observed inthe Transient Charge-Pumping Characteristics of MOSFETs2008

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, K. Yoshida, M. Sakuraba, and J. Murota
    • 学会等名
      39th IEEE Semiconductor Interface SpecialistConference (SISC 2008)
    • 発表場所
      San Diego (USA)
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Transient Charge-Pumping Characteristics Related to Heterointerface Traps in SiGe/Si-Hetero-Channel pMOSFETs2008

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, K. Yoshida, M. Sakuraba, and J. Murota
    • 学会等名
      4th International SiGe Technology and Device Meeting
    • 発表場所
      Hsinchu (Taiwan)
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] シリコン及びシリコン系ヘテロMOSデバイスの信頼性物理2008

    • 著者名/発表者名
      土屋敏章
    • 学会等名
      第5回薄膜材料デバイス研究会
    • 発表場所
      奈良(招待講演)
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] SiGeチャネルpMOSFETにおけるホットキャリアストレス中の基板電流変化2008

    • 著者名/発表者名
      森祐樹, 櫻庭政夫, 室田淳一, 土屋敏章
    • 学会等名
      第10回IEEE広島支部学生シンポジウム(IEEE HISS)
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Instability of a SiGe/Si-hetero-interface in hetero-channel MOSFETs due to Joule heating2007

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, M. Sakuraba, J. Murota
    • 学会等名
      3rd International Workshop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics
    • 発表場所
      Sendai
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] High Ge fraction intrinsic SiGe-heterochannel MOSFETs with embedded SiGe source/drain electrode formed by in-situ doped selective CVD epitaxial growth2007

    • 著者名/発表者名
      S. Takehiro, M. Sakuraba, T. Tsuchiya, J. Murota
    • 学会等名
      5th International Conference on Silicon Epitaxy and Heterostructures (ICSI-5)
    • 発表場所
      Marseille, France
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Reliability and instability of a SiGe/Si-hetero-interface in hetero-channel MOSFETs2007

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, M. Sakuraba, J. Murota
    • 学会等名
      5th International Conference on Silicon Epitaxy and Heterostructures (ICSI-5)
    • 発表場所
      Marseille, France
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Reliability and instability of a SiGe/Si-hetero-interface in hetero-channel MOSFETs2007

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, M. Sakuraba, and J. Murota
    • 学会等名
      Int'l Conf. on Silicon Epitaxy and Heterostructures
    • 発表場所
      Marseille (France)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] The Instability of the SiGe/Si-Hetero-Interface in Hetero-MOSFETs due to Bias Stress2006

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, S. Mishima, M. Sakuraba, J. Murota
    • 学会等名
      37th IEEE Semiconductor Interface Specialist Conference (SISC 2006)
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Fabrication of Sub-100-nm Gate-Length SiGe-Heterochannel MOSFETs with In-Situ Doped Selectively Epitaxial SiGe Sourcs/Drain2006

    • 著者名/発表者名
      S. Takehiro, S. Kawada, M. Sakuraba, T. Tsuchiya, J. Murota
    • 学会等名
      2nd Int. Workshop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Hot-Carrier-Degradation of Hetero-Interface in SiGe/Si-Hetero-MOSFETs2006

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, M. Sakuraba, J. Murota
    • 学会等名
      2nd Int. Workshop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantitative Evaluation of Interface Traps in a Nanometer-Thick SiGe/Si Heterostructure in Hetero MOS Devices2006

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, M. Sakuraba, J. Murota
    • 学会等名
      2006 Asia-Pacific Workshop on Fundamental and Application of Advanced Semiconductor Devices (AWAD2006)
    • 発表場所
      Tohoku Univ., Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] The Instability of the SiGe/Si-Hetero-Interface in Hetero-MOSFETs due to Bias Stress2006

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuchiya, S.Mishima, M.Sakuraba, and J.Murota
    • 学会等名
      37th IEEE Semiconductor Interface Specialist Conference (IEEE SISC)
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ecs.shimane-u.ac.jp/~tsuchiya/

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

    • URL

      http://www.ecs.shimane-u.ac.jp/~tsuchiya/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ecs.shimane-u.ac.jp/~tsuchiya/

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ecs.shimane-u.ac.jp/~tsuchiya/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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