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シミュレーションによるアモルファス$$rm SiO_{2}/SiC$$界面の生成; 温度条件による界面構造の違い

Generation of amorphous $$rm SiO_{2}/SiC$$ interface by the simulation; Difference of interface structure by temperature condition

宮下 敦巳; 大沼 敏治*; 岩沢 美佐子*; 土田 秀一*; 吉川 正人

Miyashita, Atsumi; Onuma, Toshiharu*; Iwasawa, Misako*; Tsuchida, Hidekazu*; Yoshikawa, Masahito

本研究では実際の界面に近い状態の原子構造を計算機上で生成し、その電子状態が界面電気特性に与える影響を理論的側面から追求している。実際のデバイス絶縁膜を模擬するために、加熱・急冷計算によりアモルファス$$rm SiO_{2}/SiC$$界面構造を計算機上に構築し電子構造を決定した。計算はVASPコードを用いて行った。1017原子界面構造モデルに対して、4000Kで加熱後、-2000K/psで室温までの急冷を行い、生成した$$rm SiO_{2}$$層の動径分布関数を評価した所、Si-O結合距離は0.165nm、O-Si-O結合角は109$$^{circ}$$、Si-O-Si結合角は135$$^{circ}$$と得られた。冷却速度を-1000K/ps, -500K/psと変化させた所、室温冷却後の全エネルギーは-2000K/psの時を基準にして、それぞれ-7.2eV, -13.9eV低くなった。また、Si-O-Si結合角も135$$^{circ}$$から、それぞれ137$$^{circ}$$, 140$$^{circ}$$と広くなっており、よりシリカガラスでのSi-O-Siの結合角$$rm 145^{circ}pm 10^{circ}$$に近くなった。これらの結果から、冷却速度が遅い方がより安定で実デバイスに近い界面構造を得られることがわかった。

no abstracts in English

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