平成１９年度実績報告書

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次世代高耐圧・超高速デバイスの実現に向けたシミュレーション技術の開発 ユニットリーダーの氏名・所属 氏名 役職 所属(部局・専攻・講座) 森 伸也 准教授 大阪大学大学院・電気電子情報工学専攻・エレクトロニクスデバイス講座 ユニットの概要 本ユニットでは,次世代の高耐圧・超高速デバイスのためのシミュレーション技術の開発を行う.次世代パワーエレクトロニクス・超高速エレクトロニクスに要求される耐圧性・周波数特性を実現するためには,材料・デバイス構造から回路構成にわたる膨大な選択肢の中から最適な解を探し出さなければならない.本ユニットでは,①第一原理に基づくバンド計算・材料選択技術,②過渡応答モデリング技術,③高電界輸送モデリング技術,④回路シミュレーションモデルを開発・構築し,それらを統合することにより,次世代の高耐圧・超高速デバイスの実現に向けたシミュレーション技術の開発を行う. 研究背景 および目的 トランジスタの動作周波数を上げるためには,ゲート長を短くすることが重要である.しかし,ゲート長を短くすると ① トランジスタの動作電圧が一定の場合,ゲート長に反比例して電界強度が増加するため,発熱・衝突電離・絶縁破壊が起こりやすくなる ② ゲート下の電気伝導が弾道輸送となり,時にDyakonov-Shurプラズマ不安定性が発現するため,現在用いられている流体型モデルやドリフト拡散モデルではデバイス特性を予測できなくなる などの深刻な問題が生じる.①の問題を打破するデバイスとして,禁止帯幅が広く高耐圧である窒化物半導体をn型チャネルに用いるFETが注目されている.従来はGaNチャネルが中心であったが,InN, InGaN, AlGaNのチャネル応用についても強い期待が寄せられている.②に関連しては,モンテカルロ法や量子輸送モデルに基づくシミュレータの開発が世界の研究機関で始められている. 以上のような背景のもと,本ユニットでは,次世代の高耐圧・超高速デバイス開発支援に向けたシミュレーション技術の開発を行うことを目的とする. IDERユニットの構成 氏 名 役 職 所 属 [ユニットリーダー] 森 伸也 [ユニットメンバー] 鎌倉 良成 Gennady V. Mil'nikov 辻 博史 古橋 壮之 三成 英樹 児玉 和樹 Prabhath Samindra Weerawardhana Thenandalu Mudalige [ユニットアドバイザー] 葛原 正明 准教授 助教 PD PD PD D1 M1 B4 電気電子情報工学専攻 電気電子情報工学専攻 電気電子情報工学専攻 電気電子情報工学専攻 電気電子情報工学専攻 電気電子情報工学専攻 福井大学大学院工学研究科・電気電子工学専攻電気電子情報工学専攻 福井大学大学院工学研究科・電気電子工学専攻78

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