| 講演名 | 2003/12/12 Si-NMOSFETのキャリア熱速度の計算 : チャネル不純物濃度, backscattering係数,並びにチャネルSi膜厚依存性(半導体Si及び関連材料・評価) 宝玉 充, 土屋 敏章, |
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| 抄録(和) | MOS構造の表面量子化の自己無撞着計算に基づいて,チャネルイオン化不純物の表面密度並びにbackscattering係数が,Si-NMOSFETのキャリア熱速度に与える影響を議論する。そして,微細化による高性能化に陰りをもたらす原因の1つである,チャネルイオン化不純物の表面密度の増加傾向には,低電界移動度並びにダイオード電流特性の劣化やゲート絶縁膜電界の増加等,負の寄生効果ばかりではなく,キャリア熱速度が増加するむしろ好ましい性質も持ち合わせていることを,改めて指摘する。併せて,このキャリア熱速度の増加は,同じくチャネルイオン化不純物の表面密度と共に増加する反転居容量と同一の物理的背景を持つことを説明する。逆に,低電界移動度の増加等を狙ってチャネルイオン化不純物の表面密度を低減させた場合には,キャリア熱速度の劣化を伴うものの, double-gate FD SOIのチャネルSi層の超薄膜化による量子閉じ込め効果を利用して,劣化したキャリア熱速度を修復並びに向上可能であることを指摘する。また,すでに知られているsingle-gate FD SOI の量子閉じ込め効果と共に考察する。 |
| 抄録(英) | We discuss influence of surface concentration for ionized impurities in the channel and of the backscattering coefficient upon the carrier thermal velocity in Si-NMOSFET's by means of surface quantization calculation for MOS structure. It is re-noted that a trend of increase in channel impurity concentration brings not only negative parasitics, namely degradation of the low field mobility and of the diode characteristics and increase in the electric field inside the gate insulator, but also favorable increase in the carrier thermal velocity. That favorable increase is interpreted in the same manner as increase in the inversion layer capacitance along that trend. Moreover, we note that although reduction of channel impurity concentration to enhance the low field mobility degrades the carrier thermal velocity, the quantum confinement effect of the ultra-thin-channel double-gate FD SOI restores and improves the degraded carrier thermal velocity. That effect is compared with similar effect that has already been found in the ultra-thin-channel single-gate FD SOI. |
| キーワード(和) | 表面量子化 / backscattering係数 / キャリア熱速度 / 量子閉じ込め効果 |
| キーワード(英) | surface quantization / backscattering coefficient / carrier thermal velocity / quantum confinement effect |
| 資料番号 | SDM2003-184(2003-12) |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM |
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| 開催期間 | 2003/12/12(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Silicon Device and Materials (SDM) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | Si-NMOSFETのキャリア熱速度の計算 : チャネル不純物濃度, backscattering係数,並びにチャネルSi膜厚依存性(半導体Si及び関連材料・評価) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Calculation of Carrier Thermal Velocity in Si-NMOSFET : Dependence on Channel Impurity Concentration, Backscattering Coefficient, and Si-channel Thickness |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 表面量子化 / surface quantization |
| キーワード(2)（和/英） | backscattering係数 / backscattering coefficient |
| キーワード(3)（和/英） | キャリア熱速度 / carrier thermal velocity |
| キーワード(4)（和/英） | 量子閉じ込め効果 / quantum confinement effect |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 宝玉 充 / Michiru HOGYOKU |
| 第 1 著者 所属（和/英） | セイコーエプソン株式会社IC技術開発部 TIC Technology Development Department, Seiko Epson Corporation |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 土屋 敏章 / Toshiaki TSUCHIYA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 島根大学大学院総合理工学研究科電子機能システムエ学専攻 Interdisciplinary Graduate School of Science and Engineering, Shimane University |
| 発表年月日 | 2003/12/12 |
| 資料番号 | SDM2003-184(2003-12) |
| 巻番号（vol） | vol.103 |
| 号番号（no） | 533 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 8 |
| 発行日 | |