半導体絶縁膜界面での電荷移動と欠陥形成機構の解明

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560025
• 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: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: 東京都市大学
• 研究代表者: 丸泉 琢也 東京都市大学, 工学部, 教授 (00398893)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 界面 / 材料シミュレーション

研究概要

半導体基本素子であるMOS(Metal Oxide Semiconductor)を構成するゲート絶縁膜、シリコン、そして両者の界面に存在する欠陥構造を対象に、第一原理計算を用いて、その特性を評価した。具体的な系として、Si/SiO_2界面のPbセンター、Si基板中のボロンクラスタ(B_<12>)、そしてハフニウム絶縁膜中の酸素欠損、ハフニウム欠損の3種類の欠陥について詳細な検討を行い、その特性を明らかとした。

研究成果

• [雑誌論文] Stable position of B_<12> Cluster Near Si(001) Surface and Its STM images (2010)
  • 著者名/発表者名: 丸泉琢也, 佐藤満弘
  • 雑誌名: ECS Trans. 33 ページ: 263-274
  • 査読あり
• [雑誌論文] Room-temperature electro-luminescence from Si microdisks with Ge quantum dots (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Xia, Y.Takeda, N.Usami, T.Maruizumi, Y.Shiraki
  • 雑誌名: Optics Express 18 ページ: 13945-13950
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation of dislocation accumulation in ULSI cells of reduced gate length (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Sato, T.Ohashi, K.Aikawa, T.Maruizumi, I.Kitgawa
  • 雑誌名: Materials Science Forum 645-656 ページ: 1682-1685
  • 査読あり
• [雑誌論文] 不純物がドープされたULSIセルに生じる転位の結晶塑性解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤満弘、大橋鉄也、丸泉琢也、北川功
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(A編) 75 ページ: 1056-1062
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stable position of B_<12> cluster near Si(001)Surfaces and its STM images (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Ito, T.Maruizumi, Y.Suwa
  • 雑誌名: 13^<th> International Workshop on Computational Electronics ページ: 305-308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Material Science for Nano-scale Electronic Devices (2008)
  • 著者名/発表者名: 丸泉琢也
  • 雑誌名: Activity Report 2008(Supercomputer Center, Institute for Solid State Physics, University of Tokyo) ページ: 105-105
• [雑誌論文] Activated boron and its concentration profiles in heavily doped Si studied by soft x-ray photoelectron spectroscopy and Hall measurements (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Tsutui, T.Maruizumi, H.Nohira, T.Hattori, H.Iwai
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. 104 ページ: 093709(5)
  • 査読あり
• [雑誌論文] MOSFETの負バイアス温度不安定性の微視的メカニズム (2008)
  • 著者名/発表者名: 丸泉琢也、牛尾二郎
  • 雑誌名: 応用物理 77 ページ: 676-680
  • 査読あり
• [学会発表] Surface segregation behavior of Sb, B, and As dopant atoms on Ge(111) surface (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Maruizumi, K.Sawano, J.Ushio, S.Abe, F.Iijima
  • 学会等名: E-MRS 2011 Spring & Bilateral Meeting
  • 発表場所: ニース(フランス)
  • 年月日: 2011-05-10
• [学会発表] 第一原理計算によるドーパント表面偏析挙動の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 飯島郁弥, 安倍章太郎, 澤野憲太郎, 丸泉琢也
  • 学会等名: 2011年春季第58回応用物理関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] Si微小共振器中Ge量子ドットによる発光素子の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 丸泉琢也、夏金松、白木靖寛
  • 学会等名: 電子通信情報学会2011年総合大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-03-14
• [学会発表] Stable position of B_<12> Cluster Near Si(001) Surface and Its STM images (2010)
  • 著者名/発表者名: 丸泉琢也, 伊藤俊祐
  • 学会等名: 218th Electrochemical Society Meeting
  • 発表場所: ラスベガス
  • 年月日: 2010-10-12
• [学会発表] Si表面近傍におけるボロンクラスタの安定位置とそのSTM像(4) (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤俊祐、丸泉琢也、諏訪雄二
  • 学会等名: 第71回応用物理学術講演会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] HfO_2中への元素添加の第一原理計算 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中山利紀、丸泉琢也
  • 学会等名: 第71回応用物理学術講演会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] Stable position of a boron cluster near Si surface (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤俊祐, 丸泉琢也
  • 学会等名: 18th International Conference on Ion Implantation Technology
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-06-08
• [学会発表] First-principles Examinationof As 3d5/2 X-ray Photoelectron Spectrum for Heavily Doped Arsenic Shallow Junctions (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Ban-i, T.Maruizumi
  • 学会等名: 18th International Conference on Ion Implantation Technology
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-06-07
• [学会発表] Si表面近傍におけるボロンクラスタの安定位置(3) (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤俊祐、丸泉琢也、諏訪雄二
  • 学会等名: 2010年春季第57回応用物理学会関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] Si表面近傍におけるボロンクラスタの安定位置とそのSTM像(2) (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊藤俊佑、丸泉琢也、諏訪雄二
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] 第一原理計算によるSi中のAsドーパントのXPS解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 伴井香苗、野平博司、丸泉琢也
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] Stable position of B_<12> cluster near Si(001) surfaces and its STM images (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊藤俊祐, 丸泉琢也, 諏訪雄二
  • 学会等名: 13^<th> International Workshop on Computational Electronics
  • 発表場所: 北京
  • 年月日: 2009-05-28
• [学会発表] Si表面近傍におけるボロンクラスタの安定位置とそのSYM像 (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊藤俊佑、丸泉琢也、諏訪雄二
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 茨城
  • 年月日: 2009-04-01
• [学会発表] ULSIセル内に蓄積する転位のデバイス寸法依存性に関する数値的評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐藤満弘、大橋鉄也、丸泉琢也
  • 学会等名: 日本機械学会第21回計算力学講演会
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2008-11-01
• [学会発表] Si/Sio_2界面における水素原子と正固定電荷の移動(3) (2008)
  • 著者名/発表者名: 丸泉琢也、牛尾二郎
  • 学会等名: 第69回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-09-02
• [図書] NTS、量子ドット-エレクトロニクスの最前線-(分担執筆)(Ge量子ドットを用いた高効率室温発光素子の開発)
  • 著者名/発表者名: 丸泉琢也、夏金松
  • 総ページ数: 275-284