講演抄録/キーワード |
講演名 |
2016-11-11 14:30
[招待講演]高品位Si,Ge基板の開発に資する第一原理計算 ~ 大口径結晶成長中の点欠陥制御から基板熱処理中の不純物ゲッタリングまで ~ ○末岡浩治(岡山県立大) SDM2016-87 エレソ技報アーカイブへのリンク:SDM2016-87 |
抄録 |
(和) |
最近10年間において,半導体シリコン(Si)結晶中の真性点欠陥,すなわち原子空孔(V)と自己格子間原子(I)の物性や挙動の理解が大幅に進んでいる.この進歩は,第一原理計算法の成熟や計算機パワーの大幅な上昇に負うところが大きい.本発表では,Si結晶中の点欠陥研究において最も成功した第一原理計算の1つである密度汎関数法に注目し,大口径Si結晶の高品位化へ寄与した実例として,(1) 結晶成長中の熱応力が無欠陥Si結晶の成長条件に与える影響を予測した研究と,(2)ドーパントや酸素などSi結晶において必要不可欠な不純物が点欠陥挙動に与える影響について,これまでの実験結果を定量的に説明した研究を紹介する.また,同様の計算をGe結晶にも適用し,高濃度のGa添加による無欠陥Ge結晶の実現可能性を示す.Si基板における不純物ゲッタリングについて第一原理計算の結果を統計力学的に扱うことにより,ゲッタリング現象を理解する上で有用な様々な情報を得ることができる.本発表では「箱庭法」と命名したこの手法についても述べるとともに,今後の発展性についても議論する. |
(英) |
During the last decade, considerable progress has been made in understanding the properties and behavior of the vacancy V and self-interstitial I in silicon (Si) crystals. This is to a large extent due to the maturing of density functional theory (DFT) calculation techniques and the increase of computing powers. In this paper, an overview is given on the useful application of DFT calculations for the control and engineering of intrinsic point defects in Si single crystal growth from a melt, (1) the impact of thermal stress on the development of pulling processes for 450 mm diameter defect-free Si crystals, and (2) the mechanisms behind the experimentally observed impacts of dopants and interstitial oxygen atoms on intrinsic point defect behaviors. Ultra-heavy Ga doping is proposed to develop defect-free Ge crystals. New approach “Hakoniwa method” based on statistical thermodynamics and DFT calculations is proposed to understand the gettering mechanism in an atomic scale. |
キーワード |
(和) |
第一原理計算 / Si / Ge / 真性点欠陥 / 熱応力 / ドーパント / ゲッタリング / |
(英) |
First principles calculation / Si / Ge / Intrinsic point defect / Thermal stress / Dopant / Gettering / |
文献情報 |
信学技報, vol. 116, no. 296, SDM2016-87, pp. 49-54, 2016年11月. |
資料番号 |
SDM2016-87 |
発行日 |
2016-11-03 (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 |
SDM2016-87 エレソ技報アーカイブへのリンク:SDM2016-87 |
研究会情報 |
研究会 |
SDM |
開催期間 |
2016-11-10 - 2016-11-11 |
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 Simulation, etc. |
講演論文情報の詳細 |
申込み研究会 |
SDM |
会議コード |
2016-11-SDM |
本文の言語 |
日本語 |
タイトル(和) |
高品位Si,Ge基板の開発に資する第一原理計算 |
サブタイトル(和) |
大口径結晶成長中の点欠陥制御から基板熱処理中の不純物ゲッタリングまで |
タイトル(英) |
Application of DFT Calculation for the Development of High Quality Si and Ge Substrates |
サブタイトル(英) |
From Ultra Large Diameter Crystal Pulling to Metal Gettering |
キーワード(1)(和/英) |
第一原理計算 / First principles calculation |
キーワード(2)(和/英) |
Si / Si |
キーワード(3)(和/英) |
Ge / Ge |
キーワード(4)(和/英) |
真性点欠陥 / Intrinsic point defect |
キーワード(5)(和/英) |
熱応力 / Thermal stress |
キーワード(6)(和/英) |
ドーパント / Dopant |
キーワード(7)(和/英) |
ゲッタリング / Gettering |
キーワード(8)(和/英) |
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第1著者 氏名(和/英/ヨミ) |
末岡 浩治 / Koji Sueoka / スエオカ コウジ |
第1著者 所属(和/英) |
岡山県立大学 (略称: 岡山県立大)
Okayama Prefectural University (略称: Okayama Pref. Univ.) |
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) |
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第3著者 氏名(和/英/ヨミ) |
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第20著者 氏名(和/英/ヨミ) |
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講演者 |
第1著者 |
発表日時 |
2016-11-11 14:30:00 |
発表時間 |
60分 |
申込先研究会 |
SDM |
資料番号 |
SDM2016-87 |
巻番号(vol) |
vol.116 |
号番号(no) |
no.296 |
ページ範囲 |
pp.49-54 |
ページ数 |
6 |
発行日 |
2016-11-03 (SDM) |