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固体表面反応シミュレーションとその実証 4 Si(001)表面上へのアンモニア分子解離吸着過程の第一原理分子動力学シミュレーション

研究報告コード R990004380
掲載日 2001年2月6日
報告名称 固体表面反応シミュレーションとその実証 4 Si(001)表面上へのアンモニア分子解離吸着過程の第一原理分子動力学シミュレーション
報告概要 超LSIの素子寸法の超微細化に伴い,ゲート絶縁膜には誘電率,絶縁破壊電圧の高い誘電体薄膜が必要となっている。Si窒化膜はこの条件を満たし次世代超LSI用超薄膜化ゲート絶縁膜への応用が期待されている。また,実験結果の検証やNH3分子の解離吸着機構を原子レベルでのシミュレーションによる理解や予測も重要になってきた。しかし,Si表面の窒化過程に関する理論的な研究はほとんど見られない。本研究では,第一原理分子動力学法により,Si(001)-2×1再構成表面におけるNH3の吸着過程を原子論的に考察し,次の結果(大阪大学委託研究)を得た。
1)NH3単体及びNH3がNH2とHに解離した後のSi(001)-2×1再構成表面における最安定吸着吸着を第一原理分子動力学シミュレーションにより求められた,
2)Si(001)-2×1再構成表面におけるNH2とHの吸着エネルギーは,NH3がSi表面への物理吸着よりも大きい,
3)NH3がNH2とHに解離するのに必要な必要な活性化エネルギーは小さく,高々,約0.4eVであった。
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研究分野
  • 半導体薄膜
  • 計算機シミュレーション
  • 固体デバイス製造技術一般
  • 集積回路一般
  • 吸着,イオン交換
研究制度
  • 共同研究等促進事業、兵庫県「固体表面の電子状態シミュレーションとソフト加工による実証」/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • . 固体表面反応シミュレーションとその実証 4 Si(001)表面上へのアンモニア分子解離吸着過程の第一原理分子動力学シミュレーション. 共同研究等促進事業 兵庫県「固体表面の電子状態シミュレーションとソフト加工による実証」終了報告書,1999. p.B135 - B143.

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