講演抄録/キーワード |
講演名 |
2012-11-16 13:00
立体構造シリコン中の熱輸送に関する分子動力学シミュレーション ○図師知文(早大/JST)・大毛利健治・山田啓作(筑波大/JST)・渡邉孝信(早大/JST) SDM2012-108 エレソ技報アーカイブへのリンク:SDM2012-108 |
抄録 |
(和) |
ナノMOSFETにおいて形成されるとされる縦波光学(LO)フォノンが滞留した非平衡熱分布,いわゆるホットスポットの熱散逸過程を分子動力学(MD)シミュレーションにより調査した.Bulk-FinとSOI-Fin構造における熱拡散過程を比較し,埋め込み酸化膜(BOX)層がその拡散速度に与える影響を調査した.BOX膜厚を原子層レベルで変化させFin部からSi基板への熱拡散過程を解析したところ,Fin構造ではBOX層の厚さが1原子層であっても大きな熱の拡散バリアになることが分かった.これは,音響フォノンのSi基板への拡散がBOX層の存在により阻害され,その熱がFin中に滞留してしまうことが原因であることが判明した.本結果は,デバイスの自己発熱効果の対策として,ナノ構造中にSi領域でできた熱の通り道を確保する必要があることを示している. |
(英) |
We perform a series of molecular dynamics (MD) simulations to investigate the transport process of heat in a hotspot region in Bulk and SOI Fin structures, and we analyze how the heat transport process depends on the thickness of buried oxide (BOX). The result shows that the heat flow from the hotspot to Si substrate is impeded when the BOX layer exists even if the thickness is only one atomic layer. Our phonon distribution analysis suggests that the heat transport in the SOI Fin structure is impeded since acoustic phonons stay in the Fin region. This study indicates that having a heat duct in a device can be effective to avoid the self-heating problem. |
キーワード |
(和) |
フォノン / 自己発熱効果 / 立体構造シリコン / ナノワイヤ / SOI / 分子動力学シミュレーション / / |
(英) |
phonons / self-heating effect / Fin structures / nanowire / SOI / molecular dynamics simulations / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 112, no. 290, SDM2012-108, pp. 47-52, 2012年11月. |
資料番号 |
SDM2012-108 |
発行日 |
2012-11-08 (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) |
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