科学技術振興機構(JST) 研究成果展開事業 研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP) 「パワーデバイス用SiC結晶の原子スケール成長シミュレーターの開発」
委託者
独立行政法人 科学技術振興機構(JST)
事業名
研究成果展開事業 研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP)
プロジェクト名
「パワーデバイス用SiC結晶の原子スケール成長シミュレーターの開発」
共同研究者
研究責任者：独立行政法人 物質・材料研究機構 大野 隆央様
実施時期
平成21年度～22年度
プロジェクト概要
①成果
SiCの結晶構造形成シミュレーターに関し、2H-SiC, 3C-SiC, 4H-SiCなどのSiCの多相構造とSiダイヤモンド構造を入力ファイル内で指定することにより、初期構造としてこれらを組み合わせた積層構造を簡便に生成できるルーチンを作成し、大規模系の解析を可能にしました。積層欠陥の解析を可能とするため、運動学的モンテカルロ法をベースに結晶格子の周りにサブメッシュを生成する方法を導入しました。
また、SiCの固相成長を、100nm 四方の面積で50原子層の膜厚を持つ試料に対し、現実的時間スケールで解析できるシミュレーターを開発することを目標に、繰り返しの多いポテンシャル計算部分のテーブル化と並列化チューニングを行うことにより、１週間程度で高速実行できることを検証しました。今後は、気相成長への展開を図っていきます。
②今後の展開
今後の展開の1つは、界面の凹凸を考慮したシミュレーションが行えるように、さらなる高速化を進めることです。もう1つの展開は、産業応用の立場からは固相成長より気相成長解析に対する期待が大きいことから、気相成長に拡張、展開することです。