パンフレット - 科学技術振興機構

Ge High-k CMOSに 向 けた
固 相 界 面 の 理 解 と 制 御 技 術 の 開 発
鳥 海
明
計 算 科 学 によるグラファイト 系 材 料 の
基 礎 物 性 解 明 とそのデバイス 応 用 に
おける 設 計 指 針 の 開 発
岡 田
晋
原 子 論 から 始 まる 統 合 シミュレータの
開 発
東 京 大 学 大 学 院 工 学 系 研 究 科 教 授 筑 波 大 学 数 理 物 質 系 准 教 授 大 阪 大 学 大 学 院 工 学 研 究 科 准 教 授
森
伸 也
次 世 代 微 細 化 CMOSの 駆 動 電 流
向 上 と 低 電 圧 動 作 を 可 能 にする、 電
子 、 正 孔 ともに 移 動 度 の 高 い 半 導 体
材 料 であるGeをベースにしたデバイ
ス 構 造 が 期 待 されています。しかしな
がら、Ge 系 材 料 に 対 するゲート 絶 縁 膜 及 び 電 極 界 面 は
熱 的 、 電 気 的 安 定 性 が 悪 く、その 原 因 究 明 と 対 策 が 求
められています 。 本 研 究 課 題 では G e H i g h -k
CMOS 形 成 に 向 けて、ゲート 絶 縁 膜 及 び 電 極 界 面 の
物 性 の 精 緻 な 解 析 と 革 新 的 な 界 面 制 御 技 術 の 開 発 を
行 います。
近 年 、グラファイト 系 材 料 を 用 いるデ
バイス 応 用 開 拓 が 盛 んですが、 材 料
基 礎 物 性 やその 制 御 法 に 関 して 多 く
の 未 解 明 な 部 分 があります。 本 研 究
課 題 ではグラファイトやグラフェン、な
らびにグラフェン 誘 導 構 造 を 有 するナノスケール 炭 素 物
質 群 に 対 して、 量 子 力 学 に 立 脚 した 計 算 科 学 的 手 法 に
よる 基 礎 物 性 解 明 を 行 い、グラファイト 系 デバイスの 設
計 指 針 の 提 示 を 行 います。
膨 大 な 計 算 時 間 を 要 する 原 子 論 的
電 子 輸 送 シミュレーションを 新 しい 計
算 アルゴリズム(R 行 列 理 論 )の 導 入
により 短 時 間 処 理 を 可 能 とし、 電 子 輸
送 シミュレーション、フォノン 輸 送 シミュ
レーション、 回 路 シミュレーションを 統 合 したシミュレータ
を 開 発 します。
数 値 シミュレーションによる
新 材 料 ・ 新 機 能 の 開 発
前 川 禎 通
( 独 ) 日 本 原 子 力 研 究 開 発 機 構 先 端 基 礎 研
究 センター センター 長
高 密 度 多 層 配 線 ・ 三 次 元 積 層 構 造 に
おける 局 所 的 機 械 強 度 の 計 測 手 法 の
開 発
神 谷 庄 司
革 新 的 プロセスによる 金 属 / 機 能 性
酸 化 物 複 合 デバイスの 開 発
湯 浅 新 治
名 古 屋 工 業 大 学 大 学 院 工 学 研 究 科 教 授 ( 独 ) 産 業 技 術 総 合 研 究 所 ナノスピントロニクス
研 究 センター 研 究 センター 長
次 世 代 集 積 化 デバイスには 電 流 のみ
ならずスピン 流 も 活 用 することが 期 待
されています。 本 研 究 課 題 では、スピ
ン 流 の 効 果 も 加 味 した 一 般 化 方 程 式
による 数 値 シミュレーション 技 術 を 構
築 し、 電 流 とスピン 流 の 熱 的 性 質 及 び 相 互 変 換 プロセ
スを 明 らかにし、 新 しいスピン 流 応 用 デバイスに 適 した 新
材 料 ・ 新 機 能 の 開 発 に 向 けた 探 索 ・ 提 案 を 行 います。
半 導 体 集 積 デバイスは 多 層 配 線 ・ 三
次 元 積 層 による 高 集 積 化 が 進 んでい
ますが、それらの 構 造 に 依 存 した 機 械
的 特 性 の 情 報 が 不 足 しており、 信 頼
性 確 保 が 課 題 となっています。 本 研
究 課 題 では、 新 たに 高 密 度 多 層 配 線 や 三 次 元 積 層 LS
Iの 局 所 的 機 械 強 度 の 計 測 手 法 を 開 発 し、 長 期 信 頼 性
の 設 計 指 針 を 提 示 します。
金 属 磁 性 材 料 と 機 能 性 金 属 酸 化 物
材 料 の 複 合 構 造 による 新 しい 不 揮 発
性 スイッチング 機 能 の 創 出 を 目 指 し、
材 料 選 択 、 製 膜 条 件 最 適 化 などを 通
して 革 新 的 プロセスを 開 発 し、そのデ
バイス 実 証 を 行 います。
超 高 速 ナノインプリントリソグラフィ
技 術 のプロセス 科 学 と 制 御 技 術 の 開 発
松 井 真 二
次 世 代 微 細 加 工 技 術 であるナノイン
プリント 技 術 を 集 積 回 路 に 応 用 するた
めには、 高 スループット、モールド 離 型 、
線 幅 制 御 などの 解 決 すべき 課 題 があ
ります。これらの 課 題 を 解 決 するため
に、ナノインプリントにおけるプロセスの 科 学 的 解 明 、 新
プロセス・ 新 材 料 探 索 を 行 い、 実 用 性 の 高 いナノインプ
リントリソグラフィに 向 けて 材 料 ・プロセス 技 術 の 開 発 を
行 います。
兵 庫 県 立 大 学 高 度 産 業 科 学 技 術 研 究 所
教 授
電 荷 レス・スピン 流 の 三 次 元 注 入 技 術 を
用 いた 超 高 速 スピンデバイスの 開 発
木 村
崇
九 州 大 学 稲 盛 フロンティア 研 究 センター
教 授
電 荷 レス・スピン 流 の 三 次 元 注 入 技
術 、スピン 方 向 高 速 変 調 技 術 、および
ホイスラー 合 金 によるスピン 流 の 超 効
率 生 成 技 術 を 開 発 し、 優 れた 熱 擾 乱
耐 性 を 有 する 超 高 速 ・ 極 低 消 費 電 力
駆 動 スピンデバイスを 試 作 実 証 します。
次 世 代 デバイス ナノテクノロジー・ 材 料
平 成 21 年 度 採 択
ナノデバイスのピコ 秒 物 理 の 解 析 に
よる 揺 らぎ 最 小 化 設 計 指 針 の 開 発
3 端 子 型 原 子 移 動 不 揮 発 性 デバイス
「アトムトランジスター」の 開 発
大 毛 利 健 治
長 谷 川 剛
筑 波 大 学 数 理 物 質 系 准 教 授 ( 独 ) 物 質 ・ 材 料 研 究 機 構 国 際 ナノアーキテクト
ニクス 研 究 拠 点 主 任 研 究 者
将 来 の 超 高 速 ナノスケールデバイス
においては、 時 間 的 ・ 空 間 的 な 統 計 数
の 欠 如 によりデバイス 特 性 の 記 述 が
困 難 となります。 本 研 究 課 題 では、ナ
ノデバイスのキャリア 伝 導 を 計 測 ・ 解
析 し、 非 定 常 ・ 非 平 衡 状 態 のナノ 伝 導 電 子 科 学 を 深 耕
し、 時 間 的 ・ 空 間 的 な 揺 らぎが 抑 制 されたナノデバイス
の 設 計 指 針 を 開 発 します。
ゲート 電 極 から 金 属 原 子 (イオン)を 供
給 し、ソース/ドレイン 電 極 をショートさ
せることで、 高 いON/OFF 比 を 実 現
する3 端 子 型 不 揮 発 性 デバイスである
「アトムトランジスター」を 開 発 します。
さらにアトムトランジスターを 用 いた 新 しい 機 能 デバイス
の 開 拓 も 行 います。
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