半導体デバイス設計入門～Excel演習付き～

【提携セミナー】

主催：株式会社R&D支援センター

◆セミナー趣旨

最新のMOSトランジスタ開発は、高速化・高集積化を追求し、従来のプレーナ型から3次元構造のFinFETやナノシートFETへと進んでいます。これらの3次元構造のMOSFETの開発や設計は、コンピューターシミュレーションを使用して行われるようになってきました。

しかし、これらのシミュレーションにおいても、パラメータの設定には、従来のプレーナ型MOSFET設計やバイポーラトランジスタで培った半導体知識が必要です。

半導体デバイスの学習は、どうしても数式の導出や羅列が多く、学習意欲が損なわれがちです。そのため、半導体特性計算のコツや半導体物理の基礎、PN接合、MOS構造、MOSトランジスタの特性について、MS Excelを使った計算演習を通じて数値的な実感を持ってもらいます。

また、なぜCMOSが使われるのかという基礎的な理解にも言及し、従来形のMOSFETから最新のMOSFET開発への橋渡しを行います。

◆習得できる知識

半導体デバイス開発・設計のための基礎知識が習得できる。

◆受講対象

半導体デバイス開発・設計の実務に携わる若手および中堅技術者の方

◆必要な前提知識

MS Excelの基本操作が出来ること。

◆キーワード

半導体,デバイス,設計,CMOS,MOSトランジスタ,MOSFET,セミナー,研修

担当講師

駒形技術士事務所　研究開発部　所長　駒形　信幸　氏

【専門】
半導体デバイス

【略歴】
・日本技術士会正員
・応用物理学会正員
（フォト二クス分科会、応用電子物性分科会、薄膜・表面物理分科会、結晶工学分科会、超電導分科会、有機分子・バイオエレクトロニクス分科会、プラズマエレクトロニクス分科会、シリコンテクノロジー分科会、先進パワー半導体分科会所属）
・電子情報通信学会正員
（基礎・境界ソサイエティ、通信ソサイエティ、エレクトロニクスソサエティ、情報システムソサイエティ、ヒューマンコミュニケーショングループ所属）

セミナープログラム（予定）

１．半導体基礎
１－１．結晶構造と結晶方位
１－２．CGS単位とSI単位、物理定数
１－３．シリコンの定数

２．電子の運動とバンド構造
２－１．電子の運動
（１）粒子と波動
①スリットと干渉
②金薄膜の回折
２－２．エネルギー準位の量子化
（１）ボーアの水素原子模型
（２）バンド構造
（３）結晶のバンド構造
①状態密度関数
②パウリの排他則とフェルミ‐ディラック分布
１）パウリの排他則
２）フェルミ‐ディラック分布
●フェルミ準位とは
３）キャリアのエネルギー分布
２－３．各種固体のバンド構造
（１）金属
（２）半導体
（３）絶縁体
２－４．半導体のエネルギー準位図
（１）各種バンドの表し方
①エネルギーと位置
②エネルギー分布と位置
③エネルギーと波数ｋ
（２）真性半導体
（３）Ｎ形半導体
（４）Ｐ形半導体

３．キャリアの運動
３－１・ドリフトと拡散
（１）ドリフト移動度
（２）キャリアの拡散
（３）アインシュタインの関係式とキャリアの拡散長
（４）演習①（キャリアの拡散長計算）

４．PN接合
４－１．PN接合のバンド構造
４－２．PN接合の電流－電圧特性
（１）計算式
（２）演習②（飽和電流の計算等）
４－３．空乏層の拡がり
（１）階段接合
（２）傾斜接合
（３）演習③（空乏層の拡がり計算）

５．不純物濃度の求め方
５－１．キャリア濃度から
５－２．体積抵抗率とキャリア濃度の関係グラフ
（１）演習④（不純物濃度の求め方演習）
５－３．ドーズ量と接合深さから
５－４．一般的な文献値から

６．MOS素子基本特性
６－１．MOS構造
６－２．ゲートバイアスと反転層の形成
（１）電荷蓄積層の形成
（２）空乏層の形成
（３）反転層の形成
（４）演習⑤（しきい値電圧計算）

７．MOSトランジスタ
７－１．MOSトランジスタ電流－電圧の関係式
７－２．MOSトランジスタの閾値電圧の計算方法
（１）計算式
（２）調整方法
（３）演習⑥（イオン注入によるしきい値電圧調整）
７－３．耐圧
（１）ブレークダウン耐圧
①アバランシェ降伏（なだれ降伏）
②ツェナー降伏
③アバランシェ降伏とツェナー降伏の温度特性
（２）階段接合（無限大平面の場合）のブレークダウン電圧
（３）空乏層の伸びとブレークダウン電圧の関係
（４）コーナーRがある場合
（５）演習⑦（ブレークダウン電圧の計算）
７－４．アイソレーションと寄生MOS
（１）寄生MOSのしきい値電圧とチャネルストッパー
（２）計算式
（３）演習⑧（寄生 MOSのしきい値電圧の計算）

８．CMOSについて
８－１．CMOS回路の特徴
８－２．CMOS回路の実際
８－３．CMOSプロセスと構造

９．最新構造のMOSトランジスタへのアプローチ

公開セミナーの次回開催予定

開催日

【LIVE配信】2025/1/31（金）10:30～16:30
【アーカイブ配信】2/3～2/17

開催場所

【WEB限定セミナー】※会社やご自宅でご受講下さい。

受講料

非会員： 55,000円 （本体価格：50,000円）
会員： 49,500円 （本体価格：45,000円）

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• 1名で申込の場合、49,500円（税込）へ割引になります。
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