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講演抄録/キーワード
講演名 2021-01-28 16:05
[招待講演]チャネル薄膜化と(111)面方位の組み合わせによるInAs-On-Insulator nMOSFETのサブバンド制御
隅田 圭トープラサートポン カシディット竹中 充高木信一東大SDM2020-54
抄録 (和) III-V nMOSFETの本質的な3つの課題である, 低半導体容量, 強い膜厚揺らぎ散乱, 多量の界面準位の問題を克服する為に, 我々は極薄膜チャネルと(111)面方位を組み合わせたInAs-On-Insulator (InAs-OI) nMOSFETが有望であることを提案した. これはΓ点の強い量子化に伴ってL点へと電子が遷移し, L点の閉じ込め方向の有効質量が非常に重いことから, 半導体容量と膜厚揺らぎ散乱の改善が期待できるからである. 3nmまでチャネルを薄膜化したInAs-OI nMOSFETを作製し, 強い量子化による優れたオフ特性と, 提案通りのL点遷移に伴う移動度の向上を実証した. また, 新たに提案した自己無撞着Hall-QSCV法をInAs-OI nMOSFETに適用して極めて正確にInAsの伝導帯内の界面準位を評価することに成功し, InAsの界面準位がInGaAsに比べて低いことを実証した. 
(英) There has been three essential challenges of III-V nMOSFETs: (1) Low semiconductor capacitance, (2) Strong thickness fluctuation scattering and (3) Many interface traps. We have proposed that the combination of (111) surface orientation and Ultra-Thin-Body InAs-On-Insulator (InAs-OI) channels can solve these problems because the strong quantization causes the electron transition from the Γ to L valley, resulting in the high semiconductor capacitance and the suppression of thickness fluctuation scattering thanks to the heavy confinement mass in the L valley. We also experimentally demonstrated the InAs-OI nMOSFET with the channel thickness down to 3 nm, which has the excellent cut-off characteristics and the mobility enhancement with channel thickness scaling due to L valley transition as proposed. We have applied a novel self-consistent Hall-QSCV method to accurately evaluate the interface trap density inside the InAs conduction band, resulting in the lower Dit than those of InGaAs.
キーワード (和) InAs-On-Insulator / MOSFET / 極薄膜チャネル / サブバンド / 膜厚揺らぎ散乱 / 界面準位 / /  
(英) InAs-On-Insulator / MOSFET / Ultra-Thin-Body / Subband / Thickness fluctuation scattering / Interface traps / /  
文献情報 信学技報, vol. 120, no. 352, SDM2020-54, pp. 21-24, 2021年1月.
資料番号 SDM2020-54 
発行日 2021-01-21 (SDM) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
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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 SDM2020-54

研究会情報
研究会 SDM  
開催期間 2021-01-28 - 2021-01-28 
開催地(和) オンライン開催 
開催地(英) Online 
テーマ(和) 先端CMOSデバイス・ プロセス技術(IEDM特集) 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 SDM 
会議コード 2021-01-SDM 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) チャネル薄膜化と(111)面方位の組み合わせによるInAs-On-Insulator nMOSFETのサブバンド制御 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Subband Engineering by Combination of Channel Thickness Scaling and (111) Surface Orientation in InAs-On-Insulator nMOSFETs 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) InAs-On-Insulator / InAs-On-Insulator  
キーワード(2)(和/英) MOSFET / MOSFET  
キーワード(3)(和/英) 極薄膜チャネル / Ultra-Thin-Body  
キーワード(4)(和/英) サブバンド / Subband  
キーワード(5)(和/英) 膜厚揺らぎ散乱 / Thickness fluctuation scattering  
キーワード(6)(和/英) 界面準位 / Interface traps  
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) 隅田 圭 / Kei Sumita / スミタ ケイ
第1著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
University of Tokyo (略称: Univ.of Tokyo)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) トープラサートポン カシディット / Kasidit Toprasertpong / トープラサートポン カシディット
第2著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
University of Tokyo (略称: Univ.of Tokyo)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 竹中 充 / Mitsuru Takenaka / タケナカ ミツル
第3著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
University of Tokyo (略称: Univ.of Tokyo)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 高木 信一 / Shinich Takagi / タカギ シンイチ
第4著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
University of Tokyo (略称: Univ.of Tokyo)
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講演者
発表日時 2021-01-28 16:05:00 
発表時間 30 
申込先研究会 SDM 
資料番号 IEICE-SDM2020-54 
巻番号(vol) IEICE-120 
号番号(no) no.352 
ページ範囲 pp.21-24 
ページ数 IEICE-4 
発行日 IEICE-SDM-2021-01-21 


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