| 講演名 | 2019-01-29 ［招待講演］強誘電体トランジスタで観測される急峻スロープ特性の解析 右田 真司(産総研), 太田 裕之(産総研), 鳥海 明(東大), |
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| 抄録(和) | 最近強誘電体トランジスタの電気測定において急峻スロープ特性がしばしば観測され、これを負性容量効果という新しい動作原理によるものとして解釈する報告が多数発表されている。ところが負性容量効果それ自体の物理定義や実証方法に不明瞭な部分が残されているため、実験で得られた急峻スロープ特性の全てを新しい動作原理の実証だと結論付けることは困難であると我々は考えている。本研究では強誘電体キャパシタとMISキャパシタとの面積比を調整したMFMIS型ゲートスタック構造を有するトランジスタを作成して電気特性を調べた。そして適切な面積比を採用した時に急峻スロープ特性が顕著に現れることを確認した。この現象を我々は、強誘電体に自発分極反転が生じる際に現れる電荷が作り出した電圧再分配によるものであるというモデルで解釈した。 |
| 抄録(英) | Steep-subthreshold swing (steep-SS) behaviors are observable in recent ferroelectric-gate field-effect transistors (FE-FETs) many times, and those reports suggest that they are caused by the negative capacitance effect (NC-Effect). However, the definition and the criteria for the NC-effect are still unclear. Therefore, it is not easy to conclude that all of those results come from the NC-effect. In this work, we prepared FE-FETs that consist of the metal-ferroelectric-metal-insulator- semiconductor (MFMIS) gates stack structures with different area ratios between MIS and MFM capacitors. We observed that the steep-SS behavior becomes remarkable in the FE-FET with appropriate capacitance ratio. We think that this phenomena is explainable from the viewpoint of redistribution of voltage in the gate stack caused by the electronic charge emerged in the process of the polarization reversal in the ferroelectric capacitors. |
| キーワード(和) | 急峻スロープ / 負性容量効果 / 強誘電体 / HfO2 / トランジスタ |
| キーワード(英) | steep subthreshold swing / negative capacitance / ferroelectricity / HfO2 / transistor |
| 資料番号 | SDM2018-82 |
| 発行日 | 2019-01-22 (SDM) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM |
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| 開催期間 | 2019/1/29(から1日開催) |
| 開催地（和） | 機械振興会館 |
| 開催地（英） | Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. |
| テーマ（和） | 先端ＣＭＯＳデバイス・ プロセス技術（ＩＥＤＭ特集） |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 品田 高宏(東北大) |
| 委員長氏名（英） | Takahiro Shinada(Tohoku Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 平野 博茂(パナソニック・タワージャズ) |
| 副委員長氏名（英） | Hiroshige Hirano(TowerJazz Panasonic) |
| 幹事氏名（和） | 池田 浩也(静岡大) / 諸岡 哲(東芝メモリー) |
| 幹事氏名（英） | Hiroya Ikeda(Shizuoka Univ.) / Tetsu Morooka(TOSHIBA MEMORY) |
| 幹事補佐氏名（和） | 森 貴洋(産総研) / 小林 伸彰(日大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Takahiro Mori(AIST) / Nobuaki Kobayashi(Nihon Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Silicon Device and Materials |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［招待講演］強誘電体トランジスタで観測される急峻スロープ特性の解析 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Invited Talk] Assessment of Steep-Subthreshold Swing Behaviors in Ferroelectric Field-Effect Transistors |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 急峻スロープ / steep subthreshold swing |
| キーワード(2)（和/英） | 負性容量効果 / negative capacitance |
| キーワード(3)（和/英） | 強誘電体 / ferroelectricity |
| キーワード(4)（和/英） | HfO2 / HfO2 |
| キーワード(5)（和/英） | トランジスタ / transistor |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 右田 真司 / Shinji Migita |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(略称：AIST) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 太田 裕之 / Hiroyuki Ota |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(略称：AIST) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 鳥海 明 / Akira Thorium |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東京大学(略称：東大) The University of Tokyo(略称：U. Tokyo) |
| 発表年月日 | 2019-01-29 |
| 資料番号 | SDM2018-82 |
| 巻番号（vol） | vol.118 |
| 号番号（no） | SDM-429 |
| ページ範囲 | pp.5-8(SDM), |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2019-01-22 (SDM) |