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| 講演名 | 2012-12-17 13:00 歪みと量子閉じ込め効果を考慮したモンテカルロ計算によるナノゲートInGaAs/InAs/InGaAsチャネルHEMTのDC・RF特性 ○遠藤 聡（NICT/富士通研）・渡邊一世・笠松章史（NICT）・三村高志（富士通研/NICT）  ED2012-93 |
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| 抄録 | （和） | InAlAs/InGaAs系HEMTをより高速化する手段の一つとして，InGaAsチャネル層内にInAs層を導入したInGaAs/InAs/InGaAsコンポジットチャネルHEMTがある．本研究では，InGaAs/InAs/InGaAsチャネルHEMTのモンテカルロ計算において，極薄InAs層に歪みや量子閉じ込め効果（２次元電子ガス，2DEG）を導入してモデルを厳密化し，DC・RF特性のゲート長Lg依存性を計算した．2DEGの効果を導入するとドレイン電流は減少する．しかしながら，短チャネル効果による負の閾値電圧シフトは，2DEGの考慮の有無に関わらずチャネルアスペクト比Lg/d（d：バリア層とチャネル層の厚さの和）が約5以下で起こる．また，遮断周波数fTは2DEGを考慮すると低くなる．Lg = 20 nmでは，2DEGを考慮しない場合にfT = 943 GHz，考慮した場合にfT = 813 GHz が得られた．fTの傾向は，主にゲート電極下チャネル層中の電子速度を反映している．今回の結果は，InGaAs/InAs/InGaAsチャネルHEMTにおいてLgを20 nm程度まで微細化することで，fTの最高値が得られる可能性があることを示している． |
| （英） | To achieve higher-speed operations of InAlAs/InGaAs HEMTs, an InGaAs/InAs/InGaAs composite layer is used as a channel. We carried out Monte Carlo (MC) simulations of InGaAs/InAs/InGaAs channel HEMTs considering strain and quantum confinement effects (2-dimensional electron gas, 2DEG) in very thin InAs layer and examined the effect of gate length Lg on DC and RF performances. With considering the effect of 2DEG, the drain-source current Ids decreases. However, the negative threshold voltage shift due to the short-channel effects is not affected by considering 2DEG. The threshold voltage shift occurs in the region Lg/d < 5 (d: sum of the barrier and channel layer thicknesses). On the other hand, the cutoff frequency fT values with 2DEG were lower. At an Lg of 20 nm, the calculated fT values were 943 GHz without 2DEG and 813 GHz with 2DEG. The trend of the fT values with Lg reflects that of the electron velocities mainly. The present simulation results indicate that the record fT might be obtained by reducing Lg to 20 nm for InGaAs/strained-InAs/InGaAs channel HEMTs. | |
| キーワード | （和） | HEMT / InAs / コンポジットチャネル / モンテカルロ計算 / ２次元電子ガス / 相互コンダクタンス / 短チャネル効果 / 遮断周波数 |
| （英） | HEMT / InAs / Composite channel / Monte Carlo simulations / 2-dimensional electron gas / Transconductance / Short-channel effects / Cutoff frequency | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 112, no. 364, ED2012-93, pp. 1-6, 2012年12月. | |
| 資料番号 | ED2012-93 | |
| 発行日 | 2012-12-10 (ED) | |
| 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 | ED2012-93 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | ED |
| 開催期間 | 2012-12-17 - 2012-12-18 |
| 開催地（和） | 東北大学電通研 片平北キャンパス ナノ・スピン総合研究棟4階 カンファレンスルーム |
| 開催地（英） | Tohoku University |
| テーマ（和） | ミリ波・テラヘルツ波デバイス・システム |
| テーマ（英） | Millimeter wave / Terahertz devices and systems |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | ED |
| 会議コード | 2012-12-ED |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 歪みと量子閉じ込め効果を考慮したモンテカルロ計算によるナノゲートInGaAs/InAs/InGaAsチャネルHEMTのDC・RF特性 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | DC and RF Performances of Nanogate InGaAs/InAs/InGaAs Channel HEMTs Studied by Monte Carlo Simulations Considering Strain and Quantum Confinement Effects |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | HEMT / HEMT |
| キーワード(2)（和/英） | InAs / InAs |
| キーワード(3)（和/英） | コンポジットチャネル / Composite channel |
| キーワード(4)（和/英） | モンテカルロ計算 / Monte Carlo simulations |
| キーワード(5)（和/英） | ２次元電子ガス / 2-dimensional electron gas |
| キーワード(6)（和/英） | 相互コンダクタンス / Transconductance |
| キーワード(7)（和/英） | 短チャネル効果 / Short-channel effects |
| キーワード(8)（和/英） | 遮断周波数 / Cutoff frequency |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 遠藤 聡 / Akira Endoh / エンドウ アキラ |
| 第1著者 所属（和/英） | 情報通信研究機構/富士通研究所 (略称： NICT/富士通研) National Institute of Information and Communications Technology/Fujitsu Laboratories Ltd. (略称： NICT/Fujitsu Labs.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 渡邊 一世 / Issei Watanabe / ワタナベ イッセイ |
| 第2著者 所属（和/英） | 情報通信研究機構 (略称： NICT) National Institute of Information and Communications Technology (略称： NICT) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 笠松 章史 / Akifumi Kasamatsu / カサマツ アキフミ |
| 第3著者 所属（和/英） | 情報通信研究機構 (略称： NICT) National Institute of Information and Communications Technology (略称： NICT) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 三村 高志 / Takashi Mimura / ミムラ タカシ |
| 第4著者 所属（和/英） | 富士通研究所/情報通信研究機構 (略称： 富士通研/NICT) Fujitsu Laboratories Ltd./National Institute of Information and Communications Technology (略称： Fujitsu Labs./NICT) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2012-12-17 13:00:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | ED |
| 資料番号 | ED2012-93 |
| 巻番号（vol） | vol.112 |
| 号番号（no） | no.364 |
| ページ範囲 | pp.1-6 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2012-12-10 (ED) |
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