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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2011-11-11 10:25 第一原理バンド計算を援用したSiナノワイヤ及びInAsナノワイヤFETのバリスティック性能比較 滝口直也・木場隼介（神戸大）・○土屋英昭（神戸大/JST）・小川真人（神戸大）  SDM2011-121 エレソ技報アーカイブへのリンク：SDM2011-121 |
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| 抄録 | （和） | 本稿では、<110>方向のSiナノワイヤ及びInAsナノワイヤの断面サイズによるバンド構造の変化を調べるために、第一原理計算法に基づいた電子状態解析を行った。さらに、半古典的バリスティックMOSFETモデルを用いて、バンド構造の変化がゲートオールアラウンド型nチャネルナノワイヤFETの電気特性に及ぼす影響を調べた。その結果、ゲート酸化膜が極限まで薄層化され量子キャパシタンス領域の動作に入ると、InAsナノワイヤFETの電流駆動力がSiナノワイヤFETよりも下回ることが分かった。また、InAsナノワイヤFETで期待される低消費電力化については、デバイス動作が量子キャパシタンス領域に移行したり、あるいは、有効質量の重い上位サブバンドに電子が分布し始めると、SiナノワイヤFETに対する優位性が大幅に低下することを見出した。 |
| （英） | In this paper, we study the band structures of <110>-oriented Si and InAs nanowires based on a first-principles calculation, and project performance potentials of Si and InAs nanowire field-effect-transistors (NWFETs) by using a semi-classical ballistic transport model. We demonstrate that the device performance of InAs NWFETs strongly depends on its cross sectional dimension and gate oxide thickness. In particular, InAs NWFETs unexpectedly indicate the lower current drivability than Si NWFETs as the gate oxide thickness is extremely scaled down to 0.5 nm, in the ballistic limit. We discuss the mechanism in terms of operation in quantum capacitance limit (QCL). We also demonstrate that the advantage in a lower power operation with InAs NWFETs reduces when the devices operate in the QCL or higher subbands with heavier transport effective mass participate in the transport. | |
| キーワード | （和） | ナノワイヤFET / 高移動度半導体 / 第一原理計算 / バリスティック輸送 / 量子キャパシタンス / / / |
| （英） | Nanowire FET / high mobility materials / first-principles calculation / ballistic transport / quantum capacitance / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 111, no. 281, SDM2011-121, pp. 33-38, 2011年11月. | |
| 資料番号 | SDM2011-121 | |
| 発行日 | 2011-11-03 (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 | SDM2011-121 エレソ技報アーカイブへのリンク：SDM2011-121 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM |
| 開催期間 | 2011-11-10 - 2011-11-11 |
| 開催地（和） | 機械振興会館 |
| 開催地（英） | Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. |
| テーマ（和） | プロセス・デバイス・回路シミュレーションおよび一般 |
| テーマ（英） | Process, Device, Circuit Simulations, etc |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | SDM |
| 会議コード | 2011-11-SDM |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 第一原理バンド計算を援用したSiナノワイヤ及びInAsナノワイヤFETのバリスティック性能比較 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Comparisons of Ballistic Device Performances of Si Nanowire and InAs Nanowire FETs based on First-Principles Band Structure Calculation |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | ナノワイヤFET / Nanowire FET |
| キーワード(2)（和/英） | 高移動度半導体 / high mobility materials |
| キーワード(3)（和/英） | 第一原理計算 / first-principles calculation |
| キーワード(4)（和/英） | バリスティック輸送 / ballistic transport |
| キーワード(5)（和/英） | 量子キャパシタンス / quantum capacitance |
| 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） | 滝口 直也 / Naoya Takiguchi / タキグチ ナオヤ |
| 第1著者 所属（和/英） | 神戸大学 (略称： 神戸大) Kobe University (略称： Kobe Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 木場 隼介 / Shunsuke Koba / コバ シュンスケ |
| 第2著者 所属（和/英） | 神戸大学 (略称： 神戸大) Kobe University (略称： Kobe Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 土屋 英昭 / Hideaki Tsuchiya / ツチヤ ヒデアキ |
| 第3著者 所属（和/英） | 神戸大学 (略称： 神戸大/JST) Kobe University (略称： Kobe Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 小川 真人 / Matsuto Ogawa / オガワ マサト |
| 第4著者 所属（和/英） | 神戸大学 (略称： 神戸大) Kobe University (略称： Kobe Univ.) |
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| 講演者 | 第3著者 |
| 発表日時 | 2011-11-11 10:25:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | SDM |
| 資料番号 | SDM2011-121 |
| 巻番号（vol） | vol.111 |
| 号番号（no） | no.281 |
| ページ範囲 | pp.33-38 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2011-11-03 (SDM) |
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