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| 講演名 | 2022-01-31 15:00 ［招待講演］表面ラフネス散乱の新モデルに基づく極薄膜nMOSFETの最適なチャネル材料と面方位の設計 ○隅田 圭・陳 家驄・トープラサートポン カシディット・竹中 充・高木信一（東大）  SDM2021-71 エレソ技報アーカイブへのリンク：SDM2021-71 |
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| 抄録 | （和） | 極薄膜（ETB）ナノシートチャネルは, 優れたスケーラビリティを理由に将来のテクノロジーノードにおけるチャネル構造として最も有望視されている一方, 表面ラフネス散乱による移動度の顕著な劣化が課題である. しかしながら, 表面ラフネス散乱の従来のモデルでは, 非現実的に大きなラフネスパラメータを仮定しなければ, 実験的な移動度が説明出来ない. そこで本研究では, 表面ラフネス散乱の新モデルを提案すると同時に, TEMから得たラフネスパラメータを用いてSOI, GOI, InAs-OI nMOSFETの実験的な移動度が定量的に説明可能であることを示した. 新モデルに基づき, 様々なチャネル材料・面方位のETBチャネルにおいて, 2nmの薄膜まで移動度を定量的に評価した. 結果として, 重い閉じ込め質量を有する異方的なvalleyがETBチャネル中の電子伝導において極めて有利であることを明らかにし, 特に(111) GOI構造が表面ラフネス移動度の観点では最も有望であり, 2nmの薄膜においても2次元材料よりも遥かに高い移動度が得られることを理論的に示した. |
| （英） | Mobility reduction due to surface roughness scattering is a critical concern for Extremely-Thin-Body (ETB) nanosheet channels. However, the conventional scattering model cannot explain the experimental results with realistic roughness. In this study, we have proposed a new model of surface roughness scattering, which can explain the experimental mobility of SOI, GOI and InAs-OI nMOSFETs with roughness parameters obtained experimentally from TEM images. Based on this model, we deliver the assessment on the optimum ETB channels down to 2 nm. As a result, the anisotropic valley with heavy confinement mass is expected to have the high immunity to mobility reduction by surface roughness. In particular, (111) GOI is most expected thanks to the strong anisotropy of the L valley and have the excellent surface-roughness-limited electron mobility even in the 2-nm-thick channels, which is an advantage over 2D materials. | |
| キーワード | （和） | 薄膜 / ナノシート / MOSFET / 表面ラフネス散乱 / 移動度 / / / |
| （英） | Extremely-Thin-Body / Nanosheet / MOSFET / Surface Roughness Scattering / Mobility / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 121, no. 365, SDM2021-71, pp. 12-15, 2022年1月. | |
| 資料番号 | SDM2021-71 | |
| 発行日 | 2022-01-24 (SDM) | |
| ISSN | 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 | SDM2021-71 エレソ技報アーカイブへのリンク：SDM2021-71 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM |
| 開催期間 | 2022-01-31 - 2022-01-31 |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | 先端ＣＭＯＳデバイス・ プロセス技術（ＩＥＤＭ特集） |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | SDM |
| 会議コード | 2022-01-SDM |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 表面ラフネス散乱の新モデルに基づく極薄膜nMOSFETの最適なチャネル材料と面方位の設計 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | **** |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 薄膜 / Extremely-Thin-Body |
| キーワード(2)（和/英） | ナノシート / Nanosheet |
| キーワード(3)（和/英） | MOSFET / MOSFET |
| キーワード(4)（和/英） | 表面ラフネス散乱 / Surface Roughness Scattering |
| キーワード(5)（和/英） | 移動度 / Mobility |
| 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） | 隅田 圭 / Kei Sumita / スミタ ケイ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) University of Tokyo (略称： Univ.of Tokyo) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 陳 家驄 / Chia-Tsong Chen / チェン ジャ ツォン |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) University of Tokyo (略称： Univ.of Tokyo) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | トープラサートポン カシディット / Kasidit Toprasertpong / トープラサートポン カシディット |
| 第3著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) University of Tokyo (略称： Univ.of Tokyo) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 竹中 充 / Mitsuru Takenaka / タケナカ ミツル |
| 第4著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) University of Tokyo (略称： Univ.of Tokyo) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 高木 信一 / Shinich Takagi / タカギ シンイチ |
| 第5著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) University of Tokyo (略称： Univ.of Tokyo) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） | / / |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2022-01-31 15:00:00 |
| 発表時間 | 30分 |
| 申込先研究会 | SDM |
| 資料番号 | SDM2021-71 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | no.365 |
| ページ範囲 | pp.12-15 |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2022-01-24 (SDM) |
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