| 講演名 | 2009-11-13 自己発熱効果がナノスケールトランジスタの電気特性に与える影響(プロセス・デバイス・回路シミュレーション及び一般) 鎌倉 良成, 森 伸也, 谷口 研二, |
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| 抄録(和) | ナノスケールSi-MOSFET内部における非平衡光学フォノンの発生とそれが電気特性に与える影響を数値シミュレーションを用いて解析した.準弾道伝導領域で動作するチャネル長10nm級の微細デバイスでは,ソースから注入された電子は印加電圧から得た運動エネルギーの大半をドレイン内部の局所域(～数10nm)にて光学フォノンを放出することで失う.光学フォノンは群速度が遅いため,熱が周囲に拡散するためにはフォノン-フォノン散乱による音響フォノンへの変換を待たなければならず,その過程がボトルネックとなった場合,非平衡光学フォノン分布,いわゆるホットフォノンが発生する.ホットフォノンの温度は音響フォノン温度よりも100K以上高温となるため信頼性への悪影響が懸念されるが,電流駆動力への影響は比較的軽微である. |
| 抄録(英) | Hot phonon generation and its impact on the current conduction in nanoscale Si-MOSFETs are investigated using numerical simulations. In the quasi-ballistic transport regime, injected electrons from the source lose their energies by emitting optical phonons in the drain. Since the group velocity of the optical phonons are very slow, the heat conduction can occur after the phonon-phonon scattering changes the optical phonons to the acoustic phonons, and if this process is too slow, then the hot phonons are generated. We demonstrate that the hot phonon temperature is larger than that of acoustic phonons by >100K, which would become a reliability concern, while its impact on the current conduction is not significant. |
| キーワード(和) | MOSFET / 自己発熱 / ナノ / ホットフォノン / モンテカルロシミュレーション / 熱伝導方程式 |
| キーワード(英) | MOSFET / self-heating / nano / hot phonon / Monte Carlo simulation / heat conduction equation |
| 資料番号 | SDM2009-142 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM |
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| 開催期間 | 2009/11/5(から1日開催) |
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| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 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） | 自己発熱効果がナノスケールトランジスタの電気特性に与える影響(プロセス・デバイス・回路シミュレーション及び一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Impact of Self-Heating Effect on the Electrical Characteristics of Nanoscale Transistors |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | MOSFET / MOSFET |
| キーワード(2)（和/英） | 自己発熱 / self-heating |
| キーワード(3)（和/英） | ナノ / nano |
| キーワード(4)（和/英） | ホットフォノン / hot phonon |
| キーワード(5)（和/英） | モンテカルロシミュレーション / Monte Carlo simulation |
| キーワード(6)（和/英） | 熱伝導方程式 / heat conduction equation |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 鎌倉 良成 / Yoshinari KAMAKURA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 大阪大学大学院工学研究科:独立行政法人科学技術振興機構,CREST Graduate School of Engineering, Osaka University:JST, CREST |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 森 伸也 / Nobuya MORI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 大阪大学大学院工学研究科:独立行政法人科学技術振興機構,CREST Graduate School of Engineering, Osaka University:JST, CREST |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 谷口 研二 / Kenji TANIGUCHI |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 大阪大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Osaka University |
| 発表年月日 | 2009-11-13 |
| 資料番号 | SDM2009-142 |
| 巻番号（vol） | vol.109 |
| 号番号（no） | 278 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
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