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/Geゲートスタックにおけるジャーマナイド形成とその電気特性への影響細井 卓治*; 秀島 伊織*; 箕浦 佑也*; 田中 亮平*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; 志村 考功*; 渡部 平司*
信学技報, 113(87), p.19 - 23, 2013/06
高性能Geデバイスの実現には、1nm以下のSiO
換算膜厚(Equivalent Oxide Thickness: EOT)と良好な界面特性を両立するmetal/high-ゲートスタック技術の確立が不可欠である。high-/Geゲートスタックの特性劣化の要因として、high-膜形成や熱処理工程におけるGeO
界面層の意図しない形成や分解、Ge原子のhigh-膜中への拡散が指摘されているが、その詳細はわかっていない。そこで本研究では、真空中で連続して作製したmetal/HfO/GeO/Geスタックの熱的構造変化を光電子分光法によりその場分析することで、ジャーマナイド形成やGeO層の還元反応を詳細に評価するとともに、電気特性との相関を調べた。室温であってもGe基板上の金属HfはHfジャーマナイドを形成し、HfO膜上へのAl堆積はGeO界面層を還元してAlジャーマナイドを形成することがわかった。優れた電気特性の実現にはこれらのジャーマナイド形成を回避することが重要であり、そのためにはHfO膜形成には酸化力の強いプラズマ酸化を行い、ゲート電極には反応性の低い金属を用いることが有効である。
宮村 浩子; Hu, H.-Y.*; 吉田 雅裕*; 大坐畠 智*; 中尾 彰宏*; 高橋 成雄*
信学技報, 112(463), p.577 - 582, 2013/03
オーバーレイネットワークに代表されるスケールフリーなネットワークの可視化手法について報告する。ソーシャルネットワークなどのネットワーク構造の可視化が近年盛んに行われているが、これらに用いられる一般的なネットワーク可視化手法は、頂点に接続する辺の個数分布に大きな偏りのあるスケールフリーなネットワークを可視化する際、ネットワークの接続関係やトラフィックの解析のしやすさという点で効果的とはいえない点がある。そこで本報告では、このネットワーク特有の次数分布とクライアントカスタマ関係に関する特徴を利用した階層構造を用いて、ネットワークを3次元的に描画することで、より利便性のあるデータ解析と可視化を試みる。
大野 真也*; 井上 慧*; 森本 真弘*; 新江 定憲*; 豊島 弘明*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; 尾形 祥一*; 安田 哲二*; 田中 正俊*
信学技報, 111(114), p.23 - 27, 2011/07
シリコン高指数面(113)及び(120)の820Kでの初期酸化過程を687eVの放射光を用いてリアルタイムX線光電子分光(Si2p, O1s)によって調べた。Si2p光電子スペクトルの中のSi
(n=1-4)成分の時間発展から、Si(100)基板の酸化に比べて高指数面ではSi
状態の形成が抑制されることがわかった。O1s光電子スペクトルは、低結合エネルギー成分LBCと高結合エネルギー成分HBCのふたつの成分から構成されている。LBCはひずんだSi-O-Siに対応している。反応速度はSi(100)基板の酸化に比べて高指数面では遅いこともわかった。
宮村 浩子; 大坐畠 智*; 中尾 彰宏*; 川島 幸之助*
信学技報, 110(190), p.103 - 108, 2010/09
分散管理されている大規模実験データをハンドリングするための可視化技術を提案する。従来のネットワークデータの可視化技術では、ファイル共有ネットワークデータのような大規模なデータは一度に表示できないという問題がある。そこでわれわれは、適応的なネットワークグラフ表示の概念を提案し、その概念をもとにユーザが観察する際の詳細度に応じてグラフの表現形式を変化させる可視化システムを構築する。このシステムでは、ユーザがデータを大局的に観察する際にはクラスタリングを用いて選択的に情報を提示し、局所的に観察する際には詳細な情報を提示する。この技術は、原子力課題の大規模データハンドリングを可能とするための計算機基盤技術である。
宮村 浩子; 大坐畠 智*; 中尾 彰宏*; 川島 幸之助*; 鈴木 喜雄
信学技報, 109(448), p.357 - 362, 2010/03
ファイル共有ネットワークでは、著作権の侵害や個人情報の流出につながるファイルが流出する事故が問題となっている。この問題を解決するための糸口として、ファイル共有ネットワークの状態を観察し、重要なノードに着目できるネットワークデータの可視化システムを提案する。このシステムでは、ネットワークを構成するノードをファイル保有数やキーファイル保有数など、さまざまな項目に着目して観察できる。
宮村 浩子; 大坐畠 智*; 中尾 彰宏*; 川島 幸之助*; 鈴木 喜雄
信学技報, 109(188), p.85 - 90, 2009/09
大規模ファイル共有ネットワーク可視化方式を提案する。ネットワークデータはノードと、ノード間の接続を表すリンクから構成されており、このリンク数が増加するとリンク同士が交差し、ネットワーク構造を把握するのが困難になる。そこでわれわれは、ネットワーク構造を把握し、主要なノードを探すために、リンクを表示しないマトリクス形式のネットワーク可視化方式を提案する。また、ファイル共有ネットワークのログデータを用いて、提案する可視化方式の有効性を検証する。
牧野 高紘*; 柳川 善光*; 小林 大輔*; 福田 盛介*; 廣瀬 和之*; 池田 博一*; 齋藤 宏文*; 小野田 忍; 平尾 敏雄; 大島 武; et al.
信学技報, 108(100), p.67 - 72, 2008/06
放射線によって生じる論理LSI(Large Scale Integrated Circuit)でのソフトエラーは、FF(Flip Flop)やラッチ回路に粒子が当たって発生するだけでなく、組合せ論理回路に当たって発生するスパイクノイズによっても発生する。この放射線誘起スパイクノイズを測定するために、インバータ24段の論理セルチェインと拡張バッファー及び自己トリガFFチェインから構成されるスナップショット回路を作製した。実験はKr 322MeVとXe 454MeVのイオンをテストチップに対して垂直と45度で入射させ、線エネルギー付与LET40
92(MeV/cm
/mg)の範囲でSET(Single Event Transient)パルス幅を測定した。その結果、インバータ24段を接続したチェインについて、0度(垂直)照射では取得SETパルスの総数が、LETの増加に対して増加を示し、45度照射では、取得SETパルスの総数はLETの増加にかかわらず一定であった。また取得したSETパルス幅分布の最頻値と半値幅をLETの関数で示した結果、SETパルス幅はLETの増加に対して飽和傾向を示すことが見いだされた。さらにSETパルス幅の上限が約1nsであることから、SETパルスを除去するために必要なフィルタ回路の時定数は最大1nsとすれば良いということもわかった。
山本 喜久*; 富樫 秀晃*; 今野 篤史*; 松本 光正*; 加藤 篤*; 齋藤 英司*; 末光 眞希*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆
信学技報, 108(80), p.65 - 70, 2008/06
Si(110)表面の熱酸化膜形成過程及びその界面結合状態をリアルタイム放射光光電子分光により調べた。その結果、酸化開始直後から1原子層(ML)酸化膜形成にいたるまで、Si(110)面の酸化では一貫してSi
成分が多いことがわかった。また、870K酸化ではラングミュア型であったO 1sスペクトルの面積強度の時間発展が、酸化温度920Kでは2次元島状成長に対応するシグモイド型の曲線となり、Si(001)面酸化で見いだされた自己触媒反応モデルがSi(110)面酸化にも適用可能であることを確認した。
安藤 裕一郎*; 上田 公二*; 熊野 守*; 佐道 泰造*; 鳴海 一雅; 前田 佳均; 宮尾 正信*
信学技報, 107(111), p.221 - 224, 2007/06
スピン偏極強磁性体シリサイドDO3型Fe
Siは、格子定数(0.565nm)がGeの格子定数(0.565nm)とほぼ一致しており、Ge基板上におけるFeSi層の高品位エピタキシャル成長が可能と期待される。本研究では、分子線エピタキシャル成長法を用いて、Fe/Si組成比及び成長温度がFeSi/Geの結晶性に与える効果を系統的に検討した。その結果、Fe/Si組成比を化学量論比(Fe:Si=3:1)とし、成長温度を低温化(
300
C)することで、結晶性が高く(ラザフォード後方散乱法による最小散乱収率
: 23%)かつ界面が原子レベルで平坦なFeSi/Ge積層構造を実現した。さらに、この積層構造は、400Cまでの熱処理プロセスでは劣化しないことを確認した。
春日井 敦; 高橋 幸司; 小林 則幸; 假家 強*; 満仲 義加*; 坂本 慶司
信学技報, 106(200), p.77 - 82, 2006/08
日本原子力研究開発機構では、高出力化,長パルス動作及び高効率動作の同時達成を目指したITER用170GHz高周波発生装置ジャイロトロンの開発を行っている。これまでジャイロトロン内部の高周波損失による発熱及びビーム電流減少に伴う異常発振が、高出力化,長パルス化を制限してきた。放射器及び内部ミラーの高周波出力回路部の改良により、高周波損失をこれまでの約8パーセントから約2パーセントへ大幅に改善できた。これにより、ジャイロトロン内部の発熱を大幅に軽減した。さらに、カソードヒーター電圧のプレプログラミングによるビーム電流一定制御を行い発振の安定化を実現した。また、電子ビームの速度分散を抑えることにより発振効率を向上させた。これらの改善の結果、約2週間の調整運転でこれまでの性能を上回る、出力約0.6MW,パルス幅1000秒間(ITERの代表的な放電時間)の発振を、約45パーセントの高効率で動作させることに成功した。この成果は、ITER用ジャイロトロンでは世界最高性能であるとともに、最終的な目標である、1MW-定常動作-50パーセントへ向けた大きな性能の進歩である。
山川 考一
信学技報, 106(90), p.49 - 52, 2006/06
近年進展の著しい光パラメトリックチャープパルス増幅(OPCPA)による高強度超短パルス発生技術ついて現況を紹介するとともに、今回新たに提案した半導体直接励起Yb:YLFチャープパルス増幅(CPA)システムを励起源としたテラワット級数サイクルOPCPAシステムの開発現状について言及する。また、OPCPAシステムのさらなる高繰り返し化,高エネルギー化についても議論する。
末光 眞希*; 加藤 篤*; 富樫 秀晃*; 今野 篤史*; 山本 喜久*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆; 成田 克*
信学技報, 106(108), p.61 - 63, 2006/06
Si(110)-1
2表面の初期酸化過程をリアルタイム光電子分光法により評価し、Si(100)面酸化と比較した。Si(110)表面ドライ酸化は酸素導入開始直後に表面の数分の1原子層が直ちに酸化される急速初期酸化を示す。急速初期酸化は結合エネルギーの小さいO1s状態の発展を伴い、酸化の進行にしたがってより結合エネルギーの大きなO1s状態がより強く発展する。急速初期酸化は12再配列構造に含まれるとされるSi(111)面と類似した表面アドアトム近傍の酸化と関係付けられる。
南 龍太郎; 春日井 敦; 高橋 幸司; 小林 則幸; 假家 強*; 満仲 義加*; 林 健一*; 坂本 慶司
信学技報, 105(498), p.39 - 42, 2005/12
日本原子力研究開発機構では、核融合プラズマの加熱・電流駆動のための大電力ミリ波源ジャイロトロンの開発を行っている。今回、安定な長パルス動作を妨げる問題点の対策として、モード変換器放射器内部形状を解析的に最適化し、ビーム電流生成部のヒーターの入力パワーをプレプログラミング制御によりブーストすることで、電流減少を補償する実験を行った。その結果、これまでに、0.13MW/600秒,0.2MW/550秒,パルス幅1000秒の安定な電子ビーム運転を実証している。
春日井 敦; 南 龍太郎; 高橋 幸司; 小林 則幸*; 假家 強*; 満仲 義加*; 林 健一*; 坂本 慶司
信学技報, 104(520), p.37 - 42, 2004/12
日本原子力研究所では核融合に必要な電子サイクロトロン加熱/電流駆動のための大電力ミリ波発振管ジャイロトロンの開発に取り組んでいる。日本,EU等6極が共同で建設を計画している国際熱核融合実験炉ITER用170GHzジャイロトロンにおいては、0.9MW/9秒,0.75MW/17秒,0.5MW/30秒等の成果を数年前に達成したものの、発振管内部の局所的な発熱とそれに起因するアウトガスがパルス幅を制限した。局所的な発熱部分の同定と冷却の強化等の対策により0.5MW/100秒の準定常動作を達成し、連続動作化の見通しを得るとともに、さらに安定した発振と連続動作化のための課題を明らかにした。
多層膜及び希土類遷移金属アモルファス薄膜を例にして安居院 あかね; 水牧 仁一朗*
信学技報, 104(409), p.7 - 10, 2004/11
強い垂直磁気異方性を示す磁性材料が高密度磁気記録媒体として不可欠となっている。例えば、Co/Pd人工格子多層膜やTbFeCoアモルファス膜は有望な磁気記録材料として注目されている。これまで、垂直磁化膜の磁気異方性エネルギーや保磁力など膜全体の磁気特性の報告が多くなされている。一方、膜の構成元素ごとの磁気特性について着目し元素選択的・軌道選択的に測定した物理量と、前述した系全体を表す物理量との相関について研究している例は少ない。本稿では軟X線磁気円二色性分光測定を用い、垂直磁化膜の磁気特性を元素選択的・軌道選択的観点から研究した例を紹介する。
鈴土 知明
信学技報, 103(740), p.55 - 60, 2004/03
パーティショニング法を用いて質量保存則が成り立つようにした2次元非同期セルオートマトン(CA)を提案する。このCAは分子動力学系に近い性質を備えており、かつ遺伝的アルゴリズムを用いたルール探索に適している。物理・化学系の創発的空間パターン形成現象のメカニズムの解明やそのシミュレーションに関して、このCAの有用性を議論する。
薄膜の電子線照射欠陥の評価藤田 尚樹*; Lee, H.-S.*; 岡田 浩*; 若原 昭浩*; 吉田 明*; 大島 武; 伊藤 久義
信学技報, 102(77), p.79 - 84, 2002/05
CuInSeの耐放射線性の知見を得るため、電子線による照射損傷効果を調べた。高周波スパッタ法を用いてGaAs基板上に作製した単結晶CuInSe薄膜へ、室温で2MeV及び3MeV電子線を照射した。Hall測定よりキャリア濃度を調べたところ、110
/cm以上の照射によりキャリア濃度が減少することが明らかになり、キャリア減少率を見積もったところ1cm
であった。またDLTS法により欠陥準位に関して調べたところ、照射後に未照射では観測されない深い準位が発生することがわかった。
前原 直; 森本 巌*; Zheng, X.*; 渡辺 聡彦*; 山本 昌則*; 坂本 慶司; 志甫 諒
信学技報, 101(415), p.61 - 66, 2001/11
原研では線形誘導加速器によるkA級電子ビームを用いたミリ波発振研究を行ってきた。1MeVの加速器では45GHz帯の自由電子レーザ(FEL)発振研究成果としてRF出力6MWまた世界最高利得の65dB/mを達成し、9.8GHz帯の後進波型発振(BWO)では国内最高RF出力210MWを達成した。また現在2MeVの加速器を用いた9.4GHz帯FEL発振研究を進めており、これまでの原研における大出力ミリ波の発振研究を総括するとともにその応用研究について講演する。
庄山 裕章; 坂本 慶司; 林 健一*; 春日井 敦; 高橋 幸司; 恒岡 まさき; 池田 幸治; 假家 強*; 満仲 義加*; 今井 剛
信学技報, 100(506), p.39 - 44, 2000/12
ITER,JT-60U等の大型核融合装置における電子サイクロトロン共鳴加熱及び電流駆動装置の発振源として大電力、長パルス、高効率の100GHz帯ジャイロトロンの開発を行い、これまでにエネルギー回収運動による効率50%発振、超高次モードを用いた1MW発振、数MW/連続出力で使用可能な人工ダイヤモンド出力窓の開発等の成果を得てきた。最近では、長パルス化に向けてさらなる発振効率の向上を図るために、SiCビームトンネル付170GHzジャイロトロンを開発し、1.1MW/57%の発振を達成した。
前原 直; 森本 巌*; 志甫 諒
信学技報, 100(405), p.61 - 64, 2000/11
JLA線形誘導加速器を用いて9.46GHz FELの研究を進めている。 1kAの電子ビームを用いて数100MW以上の発振を達成するためにオーバーサイズ矩形導波管(129.6464.77mm)を採用したフォーカスィングウイグラーを開発した。3D-FELコードによる解析により設計モードTE
以外のTE
,TE
,TE
モードが増幅し、TEモードの空間成長率が設計モードのTEの約20倍高いことが明らかになった。この結果から高周波入力系やモード変換器系の設計ではTEモードに対するTEモードの電力割合を約0.5%以内に抑えなければならない設計指針が明らかになった。本講演では高周波入力系やモード変換器系の解析結果を含む高周波特性について詳細に述べる。
