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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2017-02-24 16:45 分子動力学法を用いた2元系IV-IV族混晶半導体のフォノン物性の再現と予測 ○富田基裕（早大/明大/学振）・小椋厚志（明大）・渡邉孝信（早大）  ED2016-141 SDM2016-158 エレソ技報アーカイブへのリンク：ED2016-141 SDM2016-158 |
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| 抄録 | （和） | 本研究ではSiGe、GeSnおよびSiSn混晶用原子間ポテンシャルを作成し、分子動力学(MD)法を用いてSiGe、GeSnおよびSiSn混晶のフォノン振動の再現と予測を行った。フォノン分散関係などのフォノン特性については、MD計算における原子の運動履歴をフーリエ解析することにより導出した。本研究で開発したポテンシャルを使用することにより、Si, Ge, Sn, SiGe, GeSn,およびSiSnのフォノン周波数について、過去の実験値をおおむね再現した。また、報告値がほとんど存在しないGeSnおよびSiSn混晶のGe-Sn, Si-Sn, SnSnモードフォノン周波数についてのSn濃度依存性を予測し、1時関数もしくは2時関数によるフィッティングを行った。SiGe、GeSnおよびSiSn混晶のフォノン分散関係については全ての計算結果でフォノンのブロードニングもしくはスプリットが見られたが、組成によってその程度が異なっていた。SiSnにいたってはTAフォノン分枝のスプリットを確認した。音響フォノンモードのブロードニングやスプリットは熱輸送特性に影響を与える。本研究のポテンシャルを発展させて3元系混晶の予測を行う必要はあるが、以上の結果はフォノンのブロードニングやスプリットを3元系の組成制御によって熱伝導特性のコントロールが可能になることを示唆していると考える。 |
| （英） | We have developed the interatomic potential of SiGe, GeSn, and SiSn binary mixed systems to reproduce the lattice constant, phonon frequency, and phonon dispersion relations in the bulk pure group IV crystal and group IV binary alloys by molecular dynamics (MD) simulation. The phonon dispersion relation is derived from the dynamical structure factor which is calculated by the space-time Fourier transform of atomic trajectories in MD simulation. The designed potential parameter set almost reproduces the experimental data of lattice constant and phonon frequency in Si, Ge, Sn, SiGe, GeSn, and SiSn. The Sn concentration dependence of the Ge-Sn, Si-Sn, and Sn-Sn mode phonon frequency, which are not yet clarified, is calculated with newly developed potential in GeSn and SiSn alloy. Furthermore, the TA phonon branches in the phonon dispersion relations were drastically broadened or split. The broadening or split of the acoustic phonon is related to the thermal characteristic. Thus, the phonon broadening or split can be controlled by difference of atomic potential or weight, the thermal characteristic also can be controlled. This work enables us to predict the elastic and phonon related properties of bulk group IV alloys. | |
| キーワード | （和） | IV-IV族混晶 / フォノン / 分子動力学法 / / / / / |
| （英） | Group IV alloy / Phonon / Molecular dynamics method / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 116, no. 472, SDM2016-158, pp. 61-66, 2017年2月. | |
| 資料番号 | SDM2016-158 | |
| 発行日 | 2017-02-17 (ED, SDM) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | ED2016-141 SDM2016-158 エレソ技報アーカイブへのリンク：ED2016-141 SDM2016-158 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | ED SDM |
| 開催期間 | 2017-02-24 - 2017-02-24 |
| 開催地（和） | 北海道大学百年記念会館 |
| 開催地（英） | Centennial Hall, Hokkaido Univ. |
| テーマ（和） | 機能ナノデバイスおよび関連技術 |
| テーマ（英） | Functional nanodevices and related technologies |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | SDM |
| 会議コード | 2017-02-ED-SDM |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 分子動力学法を用いた2元系IV-IV族混晶半導体のフォノン物性の再現と予測 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Reproduce and Prediction of Phonon in Group IV Binary Alloy Semiconductors by Lattice Dynamics Simulation |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | IV-IV族混晶 / Group IV alloy |
| キーワード(2)（和/英） | フォノン / Phonon |
| キーワード(3)（和/英） | 分子動力学法 / Molecular dynamics method |
| キーワード(4)（和/英） | / |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 富田 基裕 / Motohiro Tomita / トミタ モトヒロ |
| 第1著者 所属（和/英） | 早稲田大学/明治大学/日本学術振興会 (略称： 早大/明大/学振) Waseda University/Meiji University/Japan Society for the Promotion of Science (略称： Waseda Univ./Meiji Univ./JSPS) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 小椋 厚志 / Atsushi Ogura / オグラ アツシ |
| 第2著者 所属（和/英） | 明治大学 (略称： 明大) Meiji University (略称： Meiji Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 渡邉 孝信 / Takanobu Watanabe / ワタナベ タカノブ |
| 第3著者 所属（和/英） | 早稲田大学 (略称： 早大) Waseda University (略称： Waseda Univ.) |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2017-02-24 16:45:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | SDM |
| 資料番号 | ED2016-141, SDM2016-158 |
| 巻番号（vol） | vol.116 |
| 号番号（no） | no.471(ED), no.472(SDM) |
| ページ範囲 | pp.61-66 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2017-02-17 (ED, SDM) |
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