超高速化量子分子動力学法に基づく構造解析・分光シミュレータの開発とシリコン半導体への応用

摘要

シリコン半導体のサイズ縮小と高集積化にともない，より精密なキャラクタリゼーション手法の開発が求められており，電子・原子レベルシミュレーション手法の活用が期待されている．本稿では，当研究室で最近開発したTight-binding近似に基づく超高速化量子分子動力学法に基づくキャラクタリゼーションシミュレータ（振動スペクトルシミュレータ，原子間力顕微鏡シミュレータ，走査型トンネル電子顕微鏡シミュレータなど）の開発と半導体分野への応用について報告する．%More precise methods for characterization are strongly demanded upon both miniaturization and integration of silicon semiconductors. In this paper, the development of our novel ultra-accelerated quantum chemical molecular dynamics (UA-QCMD) method based on our original tight-binding approximation is reported. The development of novel characterization simulators, vibrational spectroscopy simulator, atomic force microscope simulator, and scanning tunneling microscope simulator, which are based on our UA-QCMD method, and their applications to the filed of semiconductor are also reported.