微視的揺らぎと少数電子系の輸送機構

2009 年度 研究成果報告書

• 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
• キーワード: 電子デバイス / 集積回路

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。

研究成果

• [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
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Photon-Induced Drain Current in Polycrystalline-Silicon Thin-Film Transistors (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Ikeda, N. Sano
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 48 ページ: 101201_1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scaling FETs to 10 nm: Coulomb Effects, Source Starvation, and Virtual Source (2009)
  • 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
  • 査読あり
• [雑誌論文] Schottky Barrier MOSFETs as Resonant Tunneling Devices (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Toriyama, N. Sano
  • 雑誌名: J. Comp. Electron 7 ページ: 471-474
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3D Monte Carlo Analysis of potential Fluctuations under High Electron Concentrations (2008)
  • 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
  • 査読あり
• [雑誌論文] Consistency of Boundary Conditions in Nonequilibrium Green's Function Simulations (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Sato, N. Sano
  • 雑誌名: J. Comp. Electron. 7 ページ: 301-304
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3D Monte Carlo Simulations including Full Coulomb Interaction under High Electron Concentration Regimes (2008)
  • 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
  • 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
  • 査読あり
• [学会発表] Discrete Impurity and Mobility in Drift- Diffusion Simulations for Device Characteristics Variability (2009)
  • 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
  • 年月日: 20091209-20091211
• [学会発表] Discrete Impurity and Mobility in Drift-Diffusion Simulations for Device Characteristics Variability (2009)
  • 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
  • 年月日: 20091209-20091211
• [学会発表] Self-Consistent Monte Carlo Device Simulations under Nano-Scale Device Structures: Role of Coulomb interaction, Degeneracy, and Boundary Condition (2009)
  • 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
  • 年月日: 20091207-20091209
• [学会発表] Numerical Analysis of Electron Transport in Quasi Quantum Dot Superlattice (2009)
  • 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
  • 年月日: 20091201-20091202
• [学会発表] Simulation of Electron Transport in Si Nano Devices (2009)
  • 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
  • 年月日: 20091013-20091014
• [学会発表] Scaling FETs to 10 nm: Coulomb Effects, Source Starvation, and Virtual Source (2009)
  • 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
  • 年月日: 20090527-20090529
• [学会発表] Impact of the Coulomb Interaction on Nano-scale Device Characteristics: A Monte Carlo Study (2009)
  • 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
• [学会発表] Impacts of Random Dopant Fluctuation on Transient Characteristics in CMOS Inverters: A Device Simulation Study (2008)
  • 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
  • 年月日: 20080924-20080926
• [学会発表] 3D Monte Carlo Simulations of Nano-scale Devices: Impact of Coulomb Interaction on Device Characteristics (2008)
  • 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
• [学会発表] Effects of Gate-Edge Metamorphoses (GEM) on Device Characteristics of Scaled MOSFETs (2007)
  • 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
  • 年月日: 20071212-20071214
• [学会発表] 3D Monte Carlo Analysis ofpotential Fluctuations under High Electron Concentrations (2007)
  • 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
  • 年月日: 20071008-20071010
• [学会発表] Scaling Dependence of Electron Transport in Nano-scale Shottky Barrier MOSFETs (2007)
  • 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
  • 年月日: 20071008-20071010
• [学会発表] Electron Transport Simulations Including Full Coulomb Interaction in Si (2007)
  • 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
  • 年月日: 20071008-20071010
• [学会発表] Consistency of Boundary Conditions in Nonequilibrium Green's Function Simulations (2007)
  • 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
  • 年月日: 20071008-20071010
• [学会発表] Schottky Barrier MOSFETs as Resonant Tunneling Devices (2007)
  • 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
  • 年月日: 20070919-20070921
• [学会発表] 3D Monte Carlo Simulations including Full Coulomb Interaction under High Electron Concentration Regimes (2007)
  • 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
  • 年月日: 20070723-20070727
• [学会発表] Detailed Balance in Quasi-Ballistic Electron Transport under Nanoscale Device Structures (2006)
  • 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
  • 年月日: 20060913-20060915
• [学会発表] Device Simulation of Random Dopant Effects in Ultra- small MOSFETs Based on Advanced Physical Models (2006)
  • 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
  • 年月日: 20060906-20060908
• [学会発表] Hot Electrons Associated with the Long-Range Coulomb Interaction under the High-Density Regime (2006)
  • 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
  • 年月日: 20060424-20060426
• [備考]
  • URL: http://hermes.esys.tsukuba.ac.jp/