JST 문제 해결 기본 연구의 일환으로 국립 선진 산업 과학 기술 연구소Nanosystems Research Division연구원 인 Nguyen Tankhun은 "실리콘 이후 재료로 주목을 받고있는"자동차 원자 시트를보고 있습니다안전한 바카라 사이트참고 1)""절연체 기판에 흡착 될 때, 기판과 상호 작용하는 전자 특성은 좁은 밴드 갭을 갖는 반도체로 변형되어 고유 한 금속 특성의 손실을 초래한다는 것이 이론적으로 밝혀졌다
안전한 바카라 사이트은 탄소 원자가 벌집 모양의 6 각형 네트워크를 형성하는 시트이며, 원자 층과 시트 위에 높은 이동성 전자의 존재로 구성된 궁극적 인 얇음으로 인해 전 세계적으로 관심을 끌고있는 새로운 물질입니다 그러나, 차세대 장치로 안전한 바카라 사이트을 적용하기 위해서, 기존 실리콘 반도체 장치 구조에서 절연체로 사용되는 실리콘 산화물 필름과 함께 복합 구조를 형성하는 데 사용되는 메커니즘과 그 특성이있는 이론적으로 이해해야한다
이 연구팀은 이론적으로 안전한 바카라 사이트이 실리콘 산화물 필름의 반도체로 전환 될 수 있으며, 안전한 바카라 사이트의 높은 전자 이동성을 적용하는 전자 장치를 설계 할 때 절연체 기판과의 상호 작용의 영향을 포함하여 복합 구조를 고려하는 것의 중요성을 명확하게 보여 주었다 또한, 절연체 기판의 재료 종 및 표면 구조를 제어함으로써, 안전한 바카라 사이트의 물리적 특성 및 기능을 설계 할 수있을 것이며, 이는 향후 안전한 바카라 사이트 장치의 실현 및 설계에 대한 중요한 통찰력이 될 것이다
이 연구 결과는 츠쿠바 대학교 수학 및 재료 과학 대학원의 오카다 수 슈무 (Okada Susumu)와 협력하여 "미국 물리학 협회 (American Physics Society)"저널에 출판되었습니다물리 검토 편지|의 온라인 브레이킹 버전에서 곧 출시 될 예정입니다
이러한 결과는 다음 프로젝트, 연구 분야 및 연구 주제를 통해 얻었습니다
전략적 창의적 연구 촉진 프로젝트 팀 유형 연구 (CREST)
연구 영역 : "차세대 전자 장치 생성에 기여하는 혁신적인 재료 및 프로세스 연구"
(연구 책임자 : Watanabe Hisatsune, Semiconductor Advanced Technologies, Inc의 CEO)
연구 주제 이름 : "계산 과학 및 장치 응용 프로그램을위한 설계 지침 개발을 사용한 흑연 기반 재료의 기본 물리적 특성의 지구"
교장 수사관 : Okada Susumu (Tsukuba 대학교 수학 과학 대학원)
공동 연구자 : Otani Minoru (Nanosystems Research Division, 바카라 커뮤니티)
연구 기간 : 2009 년 10 월 ~ 2015 년 3 월
JST는 소형화 패러다임만으로 달성 할 수없는 기능과 성능을 갖춘 혁신적이고 실용적인 전자 장치를 만들기 위해 재료와 구조 및 프로세스를 개발하고 있습니다
위의 연구 주제에서, 우리는 양자 역학을 기반으로하는 계산 과학적 방법을 사용하여 안전한 바카라 사이트-유도 된 구조와 흑연 기반 장치에 대한 설계 지침을 제시하는 흑연, 안전한 바카라 사이트 및 나노 미터 규모의 탄소 재료에 대한 기본 물리적 특성을 설명했다
반도체 전자 장치는 실리콘의 소형화를 통해 높은 통합, 속도 및 저전력 소비를 달성했습니다 그러나 최근에는 단순히 소형 디바이스를 통해 고속 및 저전력 소비를 달성하기가 어려워졌으며 새로운 재료와 원리를 기반으로 기능 장치를 실현하기위한 연구가 수행되고 있습니다
탄소 나노 튜브 및 안전한 바카라 사이트과 같은 탄소 물질은 점점 더 본질적으로 저 차원성, 나노 미터 규모의 미세함 및 더 높은 점점 더 높아지고 있습니다전자 운송 특성참고 2)실리콘 이후 재료로 관심을 끌고 있습니다
이 연구에서, 우리는 안전한 바카라 사이트 장치 응용의 핵심 인 산화물 형성 기판과의 상호 작용을 시뮬레이션하고 그 중요성을 명확히했다 이것의 중요성은 안전한 바카라 사이트이 기판과의 상호 작용으로 인해 반도체로 만들어지며, 이는 안전한 바카라 사이트 상에 유효 전도성 전자의 효과적인 질량을 증가시켜 장치로서 캐리어 전도성 특성의 상당한 감소를 초래한다는 것이다 결과는 이론적으로 안전한 바카라 사이트을 사용하는 장치가 기판과의 상호 작용을 완전히 통합하는 복합 구조로 설계되어야 함을 입증한다
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이 연구에서 우리는 완전히 결함이없는 안전한 바카라 사이트이 산화 실리콘 표면에 흡착되었으며, 이는 반도체 장치에서 절연체 필름으로 사용되며, 당시 안전한 바카라 사이트의 전자 구조의 변화가 설명된다고 가정한다첫 번째 원칙 전자 상태 계산 방법참고 3)를 사용하여 자세히 조사했습니다 이 경우, 실리콘 및 산소는 산화 실리콘의 구조 모델로 사용됩니다α Quartz참고 4)구조를 갖는 산화 실리콘 산화물이 사용되었고, 표면이 완전히 매끄 럽다고 가정하면 계산이 이루어졌다 (도 1) 특히, 이전의 이전 연구와는 달리, 우리는 산화 실리콘 산화물 표면의 완전히 최적화 된 원자 구조를 안전한 바카라 사이트의 기질로 고려했으며,보다 현실적인 상호 작용을 밝혔습니다 일반적으로 분리 된 안전한 바카라 사이트은Fermi Level참고 5)에서 상태 밀도가 높은 단일 금속이지만, 계산 결과는 실리콘 산화물의 안전한 바카라 사이트이 수십 MEV (Millielectron Volts)의 좁은 밴드 갭을 갖는 반도체임을 밝혀 냈습니다 (그림 2) 이 반도성은 안전한 바카라 사이트에서 전자에 의해 수신 된 국소 전위가 산화 실리콘을 형성하는 원자 및 전자에 의해 공간적으로 조절되기 때문이다 이는 실리콘 산화물 기질이 안전한 바카라 사이트이 마치 안전한 바카라 사이트이 이질적인 것처럼 탄소 원자의 특성을 효과적으로 만듭니다화합물 반도체참고 6)처럼 행동에 응답합니다 또한, 반도체의 형성과 함께, 효과적인 안전한 바카라 사이트 전도성 전자의 효과적인 질량이 증가하고, 안전한 바카라 사이트의 특징 인 높은 전자 이동성이 상당히 감소된다 이 결과는 장치에서 안전한 바카라 사이트의 높은 전자 이동성을 이용하기 위해서는 기판으로 포괄적으로 처리되는 안전한 바카라 사이트 복합 구조의 전자 특성을 명확히하는 것이 중요하다는 것을 의미합니다 동시에, 안전한 바카라 사이트 및 절연체 기판의 복합 구조는 금속 인 안전한 바카라 사이트이 완벽한 2 차원 반도체 재료가 될 수있는 가능성을 나타낸다
실제 장치에서, 실리콘 산화물 필름은 비정질 구조를 가지며, 나노 미터 규모의 구조적 변동은 표면에 존재한다 우리는 이러한 구조로 표면에서 안전한 바카라 사이트의 전자 특성을 명확히 할 계획입니다 또한, 다른 절연체 기판에 대해 동일한 분석이 수행 될 것이다 또한, 우리는 기판과의 상호 작용을 적극적으로 사용하여 안전한 바카라 사이트 장치 구조와 그들의 물리적 특성의 이론적 예측을 설계 할 것입니다
“SIO의 표면에 흡착 된 안전한 바카라 사이트의 반도체 전자 특성2”
((0001) sio2위에 흡착 된 안전한 바카라 사이트의 반도체화)