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論文

Bias temperature instability characterization of advanced gate stacks

藤枝信次*; 寺井真之*; 西藤哲史*; 戸田昭夫*; 三浦喜直*; Liu, Z.*; 寺岡有殿; 吉越章隆; Wilde, M.*; 福谷克之*

ECS Transactions, 6(3), p.185 - 202, 2007/00

https://doi.org/10.1149/1.2728797

先端CMOSのバイアス温度不安定性に関する著者らの研究成果を招待講演で紹介する。25-nm SiO $_{2}$ から1.8-nmプラズマ窒化SiON, 1.6-nm HfSiON high-k, 1.5-nm Ni-full-silicide/HfSiONまでというようにゲートスタックがスケーリングされるにつれ、負/正バイアス温度不安定性の原因として不純物,界面ストイキオメトリ,応力等の新しい化学的・物理的要因が現れてきたことを指摘する。

論文

Concept of core and divertor plasma for fusion DEMO plant at JAERI

佐藤正泰; 櫻井真治; 西尾敏; 飛田健次; 井上多加志; 中村幸治; 新谷吉郎*; 藤枝浩文*; 発電実証プラント検討チーム

Fusion Engineering and Design, 81(8-14), p.1277 - 1284, 2006/02

https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2005.09.074

被引用回数：14 パーセンタイル：68.12(Nuclear Science & Technology)

核融合出力3GWを確保する高い経済性を有するトカマク炉発電実証プラントの設計を行っている。中心ソレノイド(CS)コイルがない又は小さい場合は、炉の小型化と軽量化に大きなインパクトがある。一方高密度領域での高閉じ込め性能の確保と巨大ELMを抑制する必要から、高い三角度を必要とされる可能性がある。CSコイルの役割を電流立ち上げとプラズマ形状制御に限定して、CSの大きさに応じた3ケースについて、システムコードを用いてプラントのパラメータを選択した。熱流束のスケーリングを用いてダイバータに対する要請を求めた。CSコイルが無い場合は、最もコンパクトな炉であるが、巨大ELMを抑制するには不十分な低い三角度しか得られない。CSの役割を形状制御に限定した炉については、巨大ELM抑制に必要と考えられる三角度が得られ、磁力線の小ポロイダル入射角と長い脚長で、ダイバータの熱のハンドリングが可能である。CSの役割を電流立ち上げと形状制御を有する炉についても、巨大ELM抑制に必要と考えられる三角度が得られ、磁力線のフラックス拡大と長い脚長で、ダイバータの熱のハンドリングが可能である。また、運転シナリオについて検討し、HHファクター,グリーンワルド密度,シャインスルーの条件が運転シナリオに強い制限を与えている。

論文

Characterization of interface defects related to negative-bias temperature instability in ultrathin plasma-nitrided SiON/Si100 systems

藤枝信次*; 三浦喜直*; 西藤哲史*; 寺岡有殿; 吉越章隆

Microelectronics Reliability, 45(1), p.57 - 64, 2005/01

https://doi.org/10.1016/j.microrel.2004.02.017

被引用回数：11 パーセンタイル：51.37(Engineering, Electrical & Electronic)

界面準位測定・電子スピン共鳴・シンクロトロン放射光XPSを行って、プラズマ窒化酸化膜の負バイアス温度不安定性(NBTI)が主として界面Siダングリングボンド(P $_{b}$ センター)からの水素脱離で起こることを明らかにした。NBTIでは非P $_{b}$ 欠陥も生成されるが、窒素ダングリングボンドは含まれない。プラズマ窒化はSiO $_{2}$ /Si界面のストイキオメトリを劣化・界面準位を増加させるとともに、新たなP $_{b}$ 欠陥を生成する。窒化起因NBTIはこの界面欠陥の量的・質的変化に起因すると考えられる。

口頭

JT-60SAのディスラプションシミュレーション

武智学; 藤枝浩文; 櫻井真治; 松川誠; 正木圭; 芝間祐介; 東島智; 柴沼清; 逆井章

no journal, ,

JT-60SAの真空容器及び真空容器内機器の応力を評価するにはディスラプション時に発生するハロー電流や真空容器等に流れる渦電流の評価が非常に重要である。ディスラプション時に誘起されるこれらの電流を評価するために、ITERでも使用されているDINAコードの導入を行い、上方向及び下方向に移動する垂直位置移動現象(VDE)時と中心位置ディスラプション(MD)時のディスラプションシミュレーションを行った。ポロイダルハロー電流の最大値は、(1)MD時よりVDE時が、(2)電流消滅時間が長い方が、(3)上方向VDEより下方向VDE時の方が大きくなることが明らかとなった。下方向VDE時の方が大きくなるのは、計算の対象としたプラズマが下シングルヌル配位のプラズマであることに起因する。下方向VDEで電流消滅時間が30msのときの1.3MAはプラズマ電流5.5MAに対して約24%であるが、ITERの場合も同様な条件で約23%であり、ほぼ同様の結果となった。さらに、ポロイダルコイルやトロイダルコイル等の超伝導コイルのACロスの評価のためにディスラプション時のコイル電流の時間変化等を評価した。

口頭

ディスラプションシミュレーションを用いたJT-60SA機器設計と評価

武智学; 藤枝浩文*; 櫻井真治; 正木圭; 芝間祐介; 松永剛; 柴沼清; 逆井章

no journal, ,

DINAコードを用いたディスラプションシミュレーションを行い、JT-60SAの機器設計のための評価を目的としてポロイダルコイルの過電流,容器内コイルの電磁力等の評価を行った。DINAコードでは5.5MAプラズマのEOB(end of burn)での上方向及び下方向に移動する垂直位置移動現象(VDE)時と中心位置ディスラプション(MD)時のディスラプションシミュレーションを行った。この場合コイルの定格電流20kAに対して誘導電流は1.3kA程度となる。また、誘導電流の値はVDEやMDの場合においてプラズマの移動方向,電流消滅時間にほとんど依存しないことが確認された。さらにディスラプション時に高速位置制御コイルにかかる電磁力の評価を行った。16ターンと24ターンの場合において計算を行ったが、電磁力は24ターンの場合16ターンの場合の1.2倍程度であることが確認された。

口頭

Design study of plasma control system on JT-60SA for high beta operation

武智学; 松永剛; 栗田源一; 櫻井真治; 藤枝浩文*; 井手俊介; 相羽信行; Bolzonella, T.*; Ferro, A.*; Novello, L.*; et al.

no journal, ,

JT-60SAの最も重要な目的の一つは、ITERからDEMOへの補完のために定常高ベータ運転の実証と開発を行うことである。高ベータプラズマにおいて問題となる抵抗性壁モードの安定化に用いる制御コイル及び電源の仕様をフィードバックシミュレーション及びFEM解析を用いて行った。プラズマ着火時,ロックトモード回避,抵抗性壁モード安定化に重要な誤差磁場の補正コイルの仕様をNBIの打消しコイルの磁場評価及びトロイダルコイルとポロイダルコイルの公差から決定した。また、高速位置制御コイルの仕様を位置制御のフィードバックシミュレーションから決定した。これらの制御システムを用いて $I_{p}=2.3$ MAにおいて $beta_{N}=4.3$ の非誘導定常プラズマが可能となる。さらに、ディスラプションシミュレーションを機器の電磁力の評価のために行った。