IV族半導体ナノ構造化による誘電関数制御

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22310062
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所
• 研究代表者: 影島 博之 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子電子物性研究部, 主任研究員 (70374072)
• 研究分担者: 小野 行徳 富山大学, 大学院・工学研究部, 教授 (80374073) ; 登坂 仁一郎 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子電子物性研究部, 研究員 (30515573) ; 藤原 聡 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子電子物性研究部, 主幹研究員 (70393759)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: ナノ構造物性

研究概要

第一原理計算法とEFED 法を用いて、(1) IV 族半導体ナノ構造における誘電率降下の理論計 算による確認、(2) 薄層化の極限で誘電率が抑制された状況のIV 族半導体物性の探求、(3) IV 族半導体誘電率制御のための成長機構の探求、を行った。また発光分光法を用いて、(4) IV 族 半導体ナノ構造中不純物の光電気測定、(5) IV 族半導体ナノ構造の界面制御効果の検討、を行 った。

研究成果

• [雑誌論文] First-principles study of silicon-based nanocapacitors (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kageshima and A. Fujiwara
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: Vol. 85 ページ: 205304 (6pages)
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.85.205304
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physics of epitaxial graphene on SiC(0001) (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kageshima, H. Hibino, and S. Tanabe
  • 雑誌名: J. Phys. Condens. Matter 巻: Vol. 24 ページ: 314215 (11pages)
  • DOI: DOI:10.1088/0953-8984/24/31/314215
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical Study on Epitaxial Graphene Growth by Si Sublimation from SiC(0001) Surfac (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kageshima, H. Hibino, H. Yamaguchi, and M. Nagase
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: Vol. 50 ページ: 095601 (6pages)
  • DOI: DOI: 10.1143/JJAP.50.095601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical study on magnetoelectric and thermoelectric properties for graphene device (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kageshima, H. Hibino, M. Nagase, Y. Sekine, and H. Yamaguchi
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: Vol. 50 ページ: 070115 (5pages)
  • DOI: DOI:10.1143/JJAP.50.070115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effective Dielectric Constant of Si-nanofilm Channel in the Full Inversion Regime under Field Effect due to Symmetric Double Gat (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kageshima and A. Fujiwara
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: Vol. 1399 ページ: 197-198
  • DOI: DOI: 10.1063/1.3666323
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomic structure of epitaxial graphene islands on SiC(0001) surfaces and their magnetoelectric effects (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kageshima, H. Hibino, M. Nagase, Y. Sekine, and H. Yamaguchi
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: Vol. 1399 ページ: 755-757
  • DOI: DOI: 10.1063/1.3666596
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strong Stark effect in electroluminescence from phosphorous-doped silicon-on-insulator metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Noborisaka, K. Nishiguchi, Y. Ono, H. Kageshima, and A. Fujiwara
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: Vol. 98 ページ: 033503 (3pages)
  • DOI: DOI: 10.1063/1.3360224
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomic Structure and Physical Properties of Epitaxial Graphene Islands embedded in SiC(0001) Surfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Kageshima, H. Hibino, M. Nagase, Y. Sekine, and H. Yamaguchi
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: Vol. 3 ページ: 115103 (3pages)
  • DOI: DOI:10.1143/APEX.3.115103
  • 査読あり
• [学会発表] シリコンMOSFET における巨大谷分離を用いたフォノンレス発光の増強 (2013)
  • 著者名/発表者名: 登坂仁一郎、西口克彦、藤原聡
  • 学会等名: 2013 年第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(厚木市)
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] SiC(11-20)a 面上エピタキシャルグラフェンの電子状態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 影島博之、日比野浩樹
  • 学会等名: 2013 年第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(厚木市)
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] SiC 上グラフェンの形成と構造に関する第一原理計算 (2013)
  • 著者名/発表者名: 影島博之
  • 学会等名: 東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究会「グラフェンの精密な界面制御とナノデバイス応用」
  • 発表場所: 東北大学(仙台市)(招待講演)
  • 年月日: 2013-02-07
• [学会発表] 第一原理計算からみたSiC 上グラフェンの形成と構造 (2013)
  • 著者名/発表者名: 影島博之
  • 学会等名: 九州大学応用力学研究所主催第5回九州大学グラフェン研究会
  • 発表場所: 九州大学(福岡市)(招待講演)
  • 年月日: 2013-01-18
• [学会発表] 電子状態計算による半導体デバイス材料の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 影島博之
  • 学会等名: 日本機械学会第25回計算力学講演会
  • 発表場所: 神戸大学(神戸市)(招待講演)
  • 年月日: 2012-10-08
• [学会発表] Theory of graphene on SiC(11-20)a substrate (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kageshima and H. Hibino
  • 学会等名: 2012 International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: 京都国際会議場(京都市)
  • 年月日: 2012-09-27
• [学会発表] SiC(11-20)a 面上エピタキシャルグラフェンの理論 (2012)
  • 著者名/発表者名: 影島博之、日比野浩樹
  • 学会等名: 日本物理学会2012 年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学(横浜市)
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] SiC(0001)面上第0 層グラフェン成長初期過程とステップの役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 影島博之、日比野浩樹、山口浩司、永瀬雅夫
  • 学会等名: 2012 年秋季第73回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学(松山市)
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] Role of step in initial stage of graphene growth on SiC(0001) (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kageshima, H. Hibino, H. Yamaguchi, and M. Nagase
  • 学会等名: 31st International Conference on Physics of Semiconductors
  • 発表場所: スイス工科大学(スイス、チューリッヒ)
  • 年月日: 2012-08-02
• [学会発表] 半導体デバイス材料研究への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 影島博之
  • 学会等名: 第4回「イノベーション基盤シミュレーションソフトウェアの研究開発」シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 2012-07-05
• [学会発表] SiC(0001)面上エピタキシャルグラフェン成長の初期過程 (2012)
  • 著者名/発表者名: 影島博之、日比野浩樹、山口浩司、永瀬雅夫
  • 学会等名: 日本物理学会2012 年春季第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学(西宮市)
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] 第一原理計算で見たSiC(0001)上エピタキシャルグラフェン成長の初期過程 (2012)
  • 著者名/発表者名: 影島博之
  • 学会等名: 東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究会「次世代デバイス応用を企図したグラフェン形成機構の解明及び制御の研究」
  • 発表場所: 東北大学(仙台市)
  • 年月日: 2012-02-23
• [学会発表] 産業界での応用事例紹介.半導体電子材料研究への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 影島博之
  • 学会等名: スーパーコンピューティング技術産業応用協議会HPC 産業利用スクール-ナノコース
  • 発表場所: 東京大学(柏市)(招待講演)
  • 年月日: 2012-02-08
• [学会発表] シリコン量子井戸におけるトンネル電流注入発光 (2012)
  • 著者名/発表者名: 登坂仁一郎、西口克彦、影島博之、藤原聡
  • 学会等名: 電子情報通信学会ED-SDM 研究会「機能ナノデバイス及び関連技術」
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2012-02-07
• [学会発表] SiC 表面におけるグラフェン形成の理論検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 影島博之
  • 学会等名: 精密工学会超精密加工専門委員会第63回研究会「計算科学を利用したマテリアル・プロセスデザイン」
  • 発表場所: 大阪ガーデンパレス(大阪市)(招待講演)
  • 年月日: 2012-01-23
• [学会発表] Role of steps and edges in epitaxial graphene growth on SiC(0001) (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kageshima, H. Hibino, H. Yamaguchi, and M. Nagase
  • 学会等名: International Symposium on Surface Science -Towards Nano-, Bio-, and Green Inovation-
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京都)
  • 年月日: 2011-12-14
• [学会発表] グラフェンの基礎物性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 影島博之
  • 学会等名: 日本学術振興会光電相互変換第125 委員会第214回研究会『グループIV フォトニクス』
  • 発表場所: 静岡大学(浜松市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-10-14
• [学会発表] Theory on Initial Stage of Epitaxial Graphene Growth on SiC(0001) (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kageshima, H. Hibino, H. Yamaguchi, and M. Nagase
  • 学会等名: 2011 International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: 愛知県産業労働センター(名古屋市)
  • 年月日: 2011-09-30
• [学会発表] トレンチモデルを用いたSiC(0001)上グラフェン成長の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 影島博之、日比野浩樹、山口浩司、永瀬雅夫
  • 学会等名: 日本物理学会2011 年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学(富山市)
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] SiC(0001)上エピタキシャルグラフェン成長におけるSi 脱離とC 吸着の効果の比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 影島博之、日比野浩樹、山口浩司、永瀬雅夫
  • 学会等名: 2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学(山形市)
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] SiC(0001)面上エピタキシャルグラフェンの構造と形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 影島博之、日比野浩樹、山口浩司、永瀬雅夫
  • 学会等名: 応用物理学会シリコンテクノロジー分科会第137回研究集会「ゲートスタック技術の進展.半導体機能界面の特性評価を中心に」
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-04
• [学会発表] SiC(0001)面上でのSi 脱離とグラフェン形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 影島博之、日比野浩樹、山口浩司、永瀬雅夫
  • 学会等名: 2011 年春季第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(厚木市)
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] Theoretical study on magnetoelectric effects of embedded graphene nanoribbons on SiC(0001) surface (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kageshima, H. Hibino, M. Nagase, Y. Sekine, and H. Yamaguchi
  • 学会等名: The International Symposium on Nanoscale Transport and Technology
  • 発表場所: 、NTT 厚木研究開発センタ(厚木市)
  • 年月日: 2011-01-12
• [学会発表] Electroluminescence study of phosphorous ionization in silicon-on- insulator metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Noborisaka, K. Nishiguchi, Y. Ono, H. Kageshima, and A. Fujiwara
  • 学会等名: The International Symposium on Nanoscale Transport and Technology
  • 発表場所: NTT 厚木研究開発センタ(厚木市)
  • 年月日: 2011-01-11
• [学会発表] SiC(0001)表面上のエピタキシャルグラフェン島の原子構造と電気磁気効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 影島博之、日比野浩樹、永瀬雅夫、関根佳明、山口浩司
  • 学会等名: 日本物理学会2010 年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学(堺市)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Strong Stark effect of electroluminescence in thin SOI MOSFETs (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Noborisaka, K. Nishiguchi, Y. Ono, H. Kageshima, and A. Fujiwara
  • 学会等名: 2010 International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: 東京大学(東京都)
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] 薄層SOI-MOSFET の電流注入発光における巨大Stark 効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 登坂仁一郎、西口克彦、小野行徳、影島博之、藤原聡
  • 学会等名: 2010 年秋季第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学(長崎市)
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] Atomic structure of epitaxial graphene islands on SiC(0001) surfaces and their magnetoelectric effects (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Kageshima, H. Hibino, M. Nagase, Y. Sekine, and H. Yamaguchi
  • 学会等名: 30th International Conference on the Physics of Semiconductors
  • 発表場所: COEX(韓国、ソウル)
  • 年月日: 2010-07-26
• [学会発表] Effective dielectric constant of Si-nanofilm channel in the full inversion regime under field effect due to symmetric double gate (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Kageshima and A. Fujiwara
  • 学会等名: 30th International Conference on the Physics of Semiconductors
  • 発表場所: COEX(韓国、ソウル)
  • 年月日: 2010-07-26
• [備考]
  • URL: http://www.brl.ntt.co.jp/people/kageshima/index-j.html
• [産業財産権] 半導体発光素子 (2011)
  • 発明者名: 登坂仁一郎、西口克彦、小野行徳、影島博之、藤原聡
  • 権利者名: 登坂仁一郎、西口克彦、小野行徳、影島博之、藤原聡
  • 産業財産権番号: 特願2011-51146
  • 出願年月日: 2011-03-09