過去の業績

著 書

著書、学術論文	単著、共著の別	発表の年月日	雑誌等又は発表	概要
1 SOS/CMOS Feasibility Studyfor Future LSIApplications	共著	昭和56年	Semi-conductor DeviceTechnologies82,Edited by J.Nisizawa,North Holland.Amsterdam,Netherlands,	将来の高性能ＬＳＩ用デバイス構成として、ＳＯＩ構造(Semiconductor on Insulator)、特にその中でもサファイア上にシリコン結晶を成長させたＳＯＳ構造が、単にデバイスの高速動作のみ成らず、その製作過程の簡単さ、さらには設計性の良さなどから優れたデバイス構成であることを理論的に示し、さらには８ビットの並列乗算器を作成、評価することによりこれらの理論を実験的に確かめた。共同研究に付き本人分担部分抽出不可能。Y.Okuto,Y.Ohno,M.Fukuma; & H.Mizumura,pp.296-307
;2 Next Generation of Integrated Circuits-What Comes after VLSI?	共著	昭和60年	VLSI ELECTRONICS;Microstructure Science,vol.9,edited by N.G.Einspruch,Academic Press	現在多くの場面で多用されているＶＬＳＩの後に何が取って代わり得るかを理論的に考察した。観点としては従来のＶＬＳＩの性能を凌駕し得る物の探索並びに新しい機能を実現する可能性の探索であり、現状のＶＬＳＩ技術の発展可能性を推測し、それを凌駕する可能性として、三次元デバイス、化合物半導体を用いたＬＳＩ、ジョセフソン接合デバイス、光集積回路、さらにはバイオ素子などの検討を行い２１世紀以降のデバイスの可能性の検討を行った。共同研究に付き本人分担部分抽出不可能。M.Uenohara,N.Kawamura & Y.Okutopp.385-419
３　ＳＯＩ技術	共著	昭和62年	半導体研究　第２６巻　超ＬＳＩ技術１１−デバイスとプロセス　西沢　潤一編　工業調査会	現状ＶＬＳＩの高集積化や、将来の高性能ＬＳＩ用デバイス、さらには３次元デバイスや大型太陽電池、ディスプレーなどを実現する方策の一つとして注目されている、ＳＯＩ構造(Semiconductor on Insulator)に関して述べた物である。特にその重要性から多くの作成方法が検討されていたが、それらの方法を各種デバイスに応用する観点から評価し、それらの特徴、問題点を整理し、将来の技術開発の指針を与える物である。分担部分：pp.115-142，奥戸　雄二
４　半導体の化学	共著	平成8年 　第1刷   平成13年　第2刷	日本化学会編、「先端材料の化学」シリーズ　第９巻	pp.1-4２に於いては、半導体集積回路の基本である、半導体結晶構造からエネルギーバンド、有効質量、自由電荷密度、不純物と電荷密度、デバイス動作との関連、電荷の移動、再結合などを新しい観点から説明した。 またpp.58-113､pp.124-133に於いては集積回路プロセス技術に関して、特に現在までの経験を生かして、ＬＳＩの製作工程を統合的に説明すると共にそれらの工程の留意事項等を詳細に説明した。また後半に於いては各種個別プロセス技術を今後の技術開発動向をも考慮して詳説した。現在この著書は大学院の教科書としても利用されているとのことである。 逢坂　哲弥、山崎　陽太郎、奥戸　雄二 pp.1-42､pp.58-113､pp.124-133

学術論文1

The Electric and The Magnetic Field Dependence of Electrical Conductance ofn-Ge at LowTemperature	共著	昭和40年12月	J.Phys.Soc.Japan,vol.20,No.12	ヘリウム温度に冷却されたＧｅ結晶では不純物レベルに電荷が凍結され自由電荷はほとんど無く不純物間を電荷が飛び石状態に伝導するホッピング伝導であると言われている。この状態で磁場中に置き順次電界を増大させて行くとそのホール係数は電界と共に増大し、ある電界以上ではまた減少する事を見いだした。この原因が電界の増大により伝導電子が高エネルギー化し不純物レベルに凍結された電荷にエネルギーを与えて伝導帯の自由電荷を増大させ２−バンド伝導が顕著になりさらに電界が増大すると伝導帯の自由電荷密度が支配的になると言う理論で説明出来ることを示した。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。Y.Okuto & N.Kawamura　pp.2316-2317,
2 Stress Effecton the MicrowaveEmission from SiAvalanche Diodes	共著	昭和41年8月	Japan J.Appl.Phys.vol.5,No.8	ｐ−ｎ接合に逆バイアスを加えてイオン化散乱により逆方向電流が流れる状態にしてマイクロ波を発生させるいわゆるインパットダイオードに１軸性の圧力を加えその発信周波数の依存や出力を検討した。この変化は圧力によるバンド構造の変化による物である事を指摘した。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。Y.Okuto,M.Kondo & I.Uchida　pp.741-742.
３　シリコン・アバランシュ・ダイオードの発振特性	共著	昭和41年１月	応用物理、vol.36,No.1	Ｓｉインパットダイオードの特性に関して報告した。デバイスの構造、共振器回路、デバイス構造と発振周波数更にはマイクロ波等価回路、デバイスの１軸性圧力効果、他のマイクロ波デバイスとの比較などを検討した。 共同研究につき本人分担部分抽出不可能。 内田一三、奥戸雄二、近藤元基、長島功夫 pp.63-68.
4 CurrentDependence ofFrequency in SiImpatt Diodes	共著	昭和43年5月	Japan J.Appl.Phys.vol.7,No.5	Ｓｉインパットダイオードから得られるマイクロ波の発振周波数の逆方向電流値依存性を評価した結果を報告している。これは負性抵抗の周波数依存の電流値依存による物として理論的に説明した。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。M.Kondo,Y.Okuto ＆ I.Uchidapp.443-444,
5 Instability inthe AvalancheRegion of Sip-i-n Diodes	共著	昭和43年6月	Japan J.Appl.Phys.vol.7, No.6	Ｓｉ　ｐ−Ｉ−ｎダイオードを用いたインパットダイオードで異常逆方向降伏（負性抵抗）を示す物はいわゆるマイクロプラズマ発光を接合内に持つ事を見いだし、さらにこの発光点を化学エッチングで確認できることを示した。また見かけ上これらのダイオードからのマイクロ波出力が大きい事を確認した。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。Y.Okuto,M.Kondo,I.Nagasima & I.Uchidapp.553.
6 Low FrequencyOscillationInduced byAnomalousAvalancheNegativeResistance ini-n Diodes	共著	昭和４５年１月		Ｓｉ　ｐ−Ｉ−ｎダイオードを用いたインパットダイオードで異常逆方向降伏（負性抵抗）を示す物は見かけ上マイクロ波出力が大きいが、詳細に検討するとＭＨｚ級の低周波の大振幅発振を行っていることを見いだした。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。Y.Okuto,M.Kondo,I.Nagasima & I.Uchida,pp.683,
7 JunctionTemperaturesunder BreakdownCondition	単著	昭和４４年７月	Japan J.Appl.Phys.vol.8,No.7	逆方向降伏状態にあるｐ−ｎ接合の温度を印加されている電圧と電流値から求める方法をイオン化散乱の温度依存性と空乏層抵抗を用いて提案した。この方法を用いてｐ−ｎダイオードの非可逆破壊が２００〜３００度程度の比較的低温で起きることを見いだした。この結果を用いてインパットダイオードの破壊防止が行えるようになった。ｐｐ．９１７−９２２.
8 Effect ofJunction Area ofSilicon IMPATTDiodes onMicrowaveOutput Power	共著	昭和45年2月	Japan J.Appl.Phys. vol.9,No.2,	ｐ−ｎ−ｎ＋型のインパットダイオードのマイクロ波発振効率とダイオード内の電界分布の関係をＸ帯素子に於いて実験的に調べた。その結果逆耐圧に於いて空乏層が丁度ｎ＋領域に達するような構造が最大の発振効率（９％）を与え、ｎ＋領域端での電界が２５ＫＶ／ｃｍ増大する毎に発振効率が１％づつ低下することが見いだされた。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。Y.Okuto,M.Kondo,M.Matumura & I.Nagasimapp.230-231.
１０　アバランシダイオードの大信号動作機構共著	共著	昭和４５年６月	電子通信学会誌、ｖｏｌ．５３，Ｎｏ．６,	マイクロ波発振を行っている状態での、アバランシダイオード内の電界の分布と電荷の分布を大型計算機による１次元大信号解析で求め、ダイオード内の不純物分布とマイクロ波発振特性の関連を明らかにした。ここでは電界が、イオン化散乱や電荷の移動を決定し、電荷の分布と外部からの印加電圧が電界の分布を決定すると云う条件の下に計算を行っている。この解析により、高効率のマイクロ波発振を得るには、逆方向降伏電圧印加時に空乏層が丁度パンチスルー状態にあるようにすると良いとの結論が得られ、その後のデバイス開発に貢献した。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。松村正清、近藤元基、長島功夫、奥戸雄二、ｐｐ．７８７−７９６．
11 The TemperatureCoefficient ofthe BreakdownVoltage of SiAbrupt Punch-Through TypeDiodes	共著	昭和47年10月	Phys.Rev.B,vol.6,No.8	ｐ−ｎ−ｎ＋型のダイオードで逆方向耐圧で空乏層がｎ＋層まで届いているパンチスルー型ダイオードの逆方向耐圧の温度依存性を検討し、その依存性は空乏層厚さに比例することを見いだした。またこの結果はイオン化散乱係数に関して理論的に得られた結果と合致することを示した。ｐｐ．１５４−１６０，
12 EnergyConservationConsiderationin theCharacterizationof ImpactIonization inSemiconductors	共著	昭和47年10月	Phys.Rev.B,vol.6,No.8	半導体内のイオン化散乱係数の電界並びに温度依存性を求める簡単な表式を求めた。この式は低電界でのショットキーの表式、高電界でのウオルフの表式を近似的に満たしさらに高電界でエネルギー保存則を満たす物である。特にこの表式はイオン化散乱を引き起こすために最低限必要なエネルギーと光学型格子散乱のエネルギーさえ与えれば後はパラメーターは１つだけとなり今までのように多くのパラメーターを必要としないと言う利点があると共に従来の多数パラメーター表式による結果より広い電界範囲で実験結果を正確に再現し得る物である。また同時にエネルギー保存則の観点から従来の実験データの一部並びにバラフの理論式に明らかな誤りがあることをも示した。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。Y.Okuto & C.R.Crowell,pp.3076-3081,
13 AvalancheBreakdown ofHighly DopedPassivated SiSchottky Barriers	共著	昭和４９年１月	Japan.J.Appl.Phys. vol.43	半導体の雪崩イオン化効果を理解するために散乱の非局在性を用いてエネルギー保存則を満たす理論体系を構築した。非局在理論では電子とホールのイオン化散乱は複雑にカップルし、得られる結果は実験的に得られる物とは単純に比較し得ない。その比較の煩雑さを避けるために理論結果と実験結果を簡単に比較できるようにするための表式を与えた。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。Y.Okuto & C.R.Crowell.pp.4284-4296,
15 ThresholdEnergy Effecton AvalancheBreakdownVoltage inSemiconductorJunctions	共著	昭和５０年２月	Solid StateElectron.vol.18,No.2,	イオン化散乱に関する最低エネルギー効果を取り込んで接合の逆方向の雪崩降伏電圧に係わるバンドの曲がり量とその温度依存を予測した。実験値の存在する範囲に於いては理論と実験値は良い一致を示した。高電界領域では最低エネルギーの効果が顕著であることが示された。理論予測は我々が明らかにしたイオン化散乱の非局在性を取り入れた取扱による物である。また各種半導体のｐ−Ｉ−ｎダイオードの耐圧の予測も示した。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。Y.Okuto & C.R.Crowellpp.161-168.
16 Effect ofUndepletedHigh-ResistivityRegion inMicrowaveEfficiency ofGaAs IMPATTDiodes	共著	昭和５０年４月	Proc.of IEEE,vol.13,No.4,	Ｘ帯のＧａＡｓインパットダイオードの発振効率と接合に直列に存在する高抵抗領域の幅との関係を調べた。結果高抵抗層の影響は大きくない事が解った。これはＧａＡｓでは低電界での移動度が大きいために比抵抗自体が他の半導体の場合に比べて小さいからであると結論し、ＧａＡｓインパットダイオードの優位性を示した。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。Y.Aono & Y.Okutopp.724-725.
17　ＧａＡｓ　インパット　ダイオード	単著	昭和５０年６月	電子通信学会誌､vol.58,No.6	インパットダイオードの材料は、主としてシリコンが用いられていたが、シリコンに比べて移動度の高いＧａＡｓを用いて、さらに高効率大出力が得られるとして研究が行われていたが、本稿ではその開発研究の状況に関して報告した。ｐｐ．６６４−６６７．
18　Ｐｔ／ＧａＡｓの熱処理効果	共著	昭和５１年７月	応用物理、ｖｏｌ．４５，Ｎｏ．７，	ＧａＡｓインパットダイオードとして、Ｐｔ／ＧａＡｓショットキー接合が多く用いられていたが、熱処理によりその特性が変化するという問題があった。本報告では熱処理に於けるＰｔとＧａＡｓの合金反応をバックスキャッタリング法により検討した。その結果、Ｐｔ／ＧａＡｓ系では合金反応で表面にＰｔＧａが生成し、それに対応するＡｓは蒸発してしまうこと、表面をＷで覆った、Ｗ／Ｐｔ／ＧａＡｓ構造では、Ａｓの蒸散は抑えられ、ＰｔＡｓ／ＰｔＧａ／ＧａＡｓの積層構造が出来る事を見いだした。さらにバックスキャッタリングデーターの解析から、ＰｔＡｓとＰｔＧａの２層中に含まれるＡｓとＧａの量は等量であることを導いた。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。奥戸雄二、水村　寿、石原　宏、藤　龍夫ｐｐ．６９５−６９９
19　ショートチャンネルＭＯＳトランジスタの飽和特性の解析	共著	昭和５３年５月	電子通信学会半導体研究会、ＳＳＤ　７８−６	ショートチャンネルＭＯＳトランジスタの飽和領域での電流値がドレイン電圧の増大と共に増大するという現象をドレイン電圧による空乏層の増大に伴うチャンネル下部分のイオン化不純物の実効的な減少によるものであると説明し、実験結果とも良く合致することを示した。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。福間雅夫、奧戸雄二、
20 Computer AidedSi-MOSFETProcess Designing	共著	昭和55年1月	Japan.J.Appl.Phys. vol.19，	Ｓｉ　ＭＯＳＦＥＴの加工工程をシミュレートし、さらにその工程で出来るデバイスの電気特性を予測するコンピュータープログラムを開発した。プログラムの中では不純物の移動、酸化膜の厚さを追尾しポアソンの方程式を解いている。実験との比較のためＳｉゲートＥ／Ｄ　ＭＯＳＩＣを計算し、実験結果と良く合致することを示した。またこのようなプログラムがＩＣのプロセスやデバイスさらには回路設計に有効であることを指摘した。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。Y.Ohno & Y.Okutopp.65-69,
21 Analysis ofShort ChannelMOSFETs withField DependentCarrier DriftMobility	共著	昭和５５年１１月	IEEE Trans.ElectronDevices,vol.ED-27,No.11	移動度の電界依存性を考慮した二次元解析を用いてＭＯＳＦＥＴの電流―電圧特性を解析した。その結果、電流値は電荷の速度と電界の大きさに大きく影響されることが判明した。その結果短チャンネルＭＯＳＦＥＴでの電流値の低下や電流飽和電圧の低下が説明できた。この結果を用いて短チャンネルデバイスの電気特性を簡単にかつ正確に求められる近似式を提案した。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。M.Fukuma & Y.Okutopp.2109-2114,
22 Device ProcessDesigning Aidsfor MOS LSIs	共著	昭和56年9月	NumericalAnalysis ofSemiconductor DevicesIntegratedCircuits,,Edited by B.T.Browne & J.J.H.Miller,Boole Press,Dun Laoghaire,Co.Dublin,Ireland	ＭＯＳＦＥＴの微細化とＬＳＩの規模の増大に対応してデバイス構造や加工工程は複雑化して精密な制御が必要に成ってきていた。それに対応するためにプロセスとデバイスのシミュレーション技術が回路等のＣＡＤ技術と同様に不可欠になった。但し他の技術と異なり、プロセスとデバイスのシミュレーションでは物理的理解とそのモデル化さらには数学的複雑さに対応する特別な取扱が必要に成る。この論文ではＮＥＣで我々が開発したシミュレーションシステムを詳述すると共に、各種応用の結果を述べその有効性を示した。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。Y.Okuto,Y.Ohno & M.Fukumapp.132-151
23 SOS CMOS16-bit ParallelMultiplier	共著	昭和57年1月	Japan.J.Appl.Phys.,vol.21	ＳＯＳ(Silicon On Sapphire)ＣＭＯＳ構造で１６ビットＸ１６ビットの並列乗算器を試作した。試作の目的はＳＯＳ　ＣＭＯＳ構造特有のプロセスデバイス並びに回路の設計性の良さを示すと共にその性能の良さを示す為で、結果的に良い合致が得られる事を示せた。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。M.Fukuma,Y.Ohno & Y.Okutopp.51-54,
24 Electron Mobility in n-channelDepletion-TypeMOS Transistors	共著	昭和５７年３月	IEEE Trans.ElectronDevices,vol.ED-29,No.2,	ＦＥＴの表面電荷の移動度が通常のバルクの電荷移動度より大きくなり得ることを実験的並びに理論的に示した。実験的に高濃度のｎ−Ｓｉを用いたＦＥＴのチャンネルでアキュミュレーションが起きる近辺で移動度がバルクのそれより大きくなった事が確かめられた。これはイオン化不純物がそこに存在する多くの可動電荷でスクリーンされるためとして説明できた。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。Y.Ohno & Y.Okuto,pp.190-194,
25 SOS MOSFETTwo-DimensionalAnalysis	共著	昭和５７年３月	IEEE Trans.ElectronDevices,vol.ED-29,No.3	短チャンネルＳＯＳ　ＭＯＳＦＥＴの２次元解析を行った。絶縁基板のデバイスであるため円形型電界分布を採用し、境界条件を決定した。またサファイアとＳｉ層との界面に電気的な界面状態を設定した。解析の結果ドレインからの電界はＳｉ中のみ成らず、界面状態でも終端される事を見いだした。またその為にＳＯＳ　ＭＯＳＦＥＴでは短チャンネル効果が軽減されることも解った。これらの理論的予測は実験結果と良い合致を見た。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。M.Fukuma,Y.Ohno & Y.Okutopp.410-413.
26 SOS/CMOSAs a HighPerformance LSIDevices	共著	昭和57年4月	IEEE Trans.ElectronDevices,vol.ED-29,No.4.	高性能ＬＳＩ実現のためにはそこで用いられるデバイスは、１］高速動作、２］低電力、３］設計性の良いこと、４］高集積可能性の４つの条件を満たさなければならないとして、ＳＯＳ　ＣＭＯＳ構造の可能性を実験的、理論的に調べた。１００ｐｓｅｃ動作を０．１ｐｊの低エネルギーテで実現し、１ミクロン素子で１／１６分周器が実現され、その素子を使って５Ｖ、１５ｍＷで２５ｎｓｅｃで動作する４ｘ４並列乗算器を実現した。この結果は配線容量を無視した回路設計結果と良く一致し設計の容易性を実証した。またこの結果から１６ｘ１６並列乗算器が２００ｍＷ、６０ｎｓｅｃで動作することを予測され、現実に実験的にもそれは確かめられた。これらの結果から他のデバイス構造に比べてＳＯＳ構造は優れた物であることを示した。共同研究につき本人分担部分抽出不可能｡Y.Okuto,Y.Ohno & M.Fukumapp.574-577,
２７　ＬＳＩ　プロセスデバ　イスシミュレーション	共著	昭和５７年７月	応用物理、ｖｏｌ．５１，Ｎｏ．７	プロセスデバイスシミュレーション技術で、特にプロセス技術に関して、その計算手法とそこで用いられる物理的、化学的、更には数学的取り扱いに関して報告すると共に、用いている各種モデルの妥当性を検討し、各種パラメータの電気特性に対する敏感性を評価すると共に、製造過程においてどの工程をどの程度厳密に制御せねばならないか等を明らかにした。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。大野泰男、奥戸雄二 ｐｐ．８０１−８１１．
28　ＬＳＩプロセスデバイスシミュレーション技術	共著	昭和５７年７月	電気化学及び工業物理化学、ｖｏｌ．５０，Ｎｏ．７,	我々の開発したＬＳＩプロセスデバイスシミュレーション技術、特にデバイスサイズの微細化する中での高電界効果、横方向電界効果などを取り扱うために新たに開発したデバイス解析の方法や、用いている解析モデル等とそれらの新規制、妥当性に主眼を於いて報告した。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。福間雅夫、奥戸雄二ｐｐ．６２４−６２９．
２９　ＳＯＲリソグラフィ	共著	昭和６３年９月	電気学会論文誌Ｄ、ｖｏｌ．１０８Ｄ，Ｎｏ，９	０．１ミクロン程度以下のリソグラフィ技術として長期に渡り検討されているＳＯＲリソグラフィ技術の現状に関してＳＲシステム、集積回路製造施設への導入に関する問題点、ＳＲを用いた場合のＬＳＩ加工工程、さらに最も重要と思われるマスク製作技術等に関して技術の現状と問題点を述べた。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。岡田浩一、奥戸雄二ｐｐ．８０８−８１２．
３０　半導体技術の将来動向	共著	Ｓｅｐｔ．１９８９	日本機械学会誌、ｖｏｌ．９２，Ｎｏ．８５０，	集積回路技術の将来動向、特にその製造技術に関して各種の検討を行った。またそれらの内、いわゆる製造装置の技術動向、将来実現が必要になる技術・装置の展望を述べた。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。遠藤伸裕、奥戸雄二ｐｐ．８２１−８２２
31 FundamentalPerformanceLimit ofIntegratedSystems	単著	平成8年5月	Japan J.Appl.Phys.vol.35,No.5B	不確定性原理と熱限界を用いて集積化システムの性能極限をファンクショナルスループットを評価関数として調べた。制約条件としては並列動作の可能性と消費パワーをパラメーターとして用いた。不確定性原理がシステム性能を制御する領域では、むしろ低電力で低速な素子を使って並列性を上げる方が性能が向上すること、また熱限界がシステム性能を制御する領域では並列度を増大することが出来る限り素子の速度に係わらず最大の性能が期待できることが解った。ｐｐ．Ｌ６１２−６１５，１９９６．
32　Simulation Game Software of Space Travel as Teaching Material based pm Newtonian Kinematics	共著	平成11年11月	Advanced Research in Computers and Communications in Education ?New Human Abilities for the Network Society､In Kisaragi (JAPAN) Edited by Geoff Cumming, Toshio Okamoto, and Louis Gomez, IOS Press Ohmusha,	筆者らは、情報教育設備が教育現場で整備されている事を踏まえ、ニュートン力学を素材として物理学、数学、情報科学の教育に使えるシミュレーション学習内容を開発した。具体的には人工衛星打ち上げやドッキングのゲーム、月旅行、火星旅行をテーマにした。パソコン上でゲームしながら学習内容に学習者の意欲を引き出す事を狙いとした学習支援システムの設計とその実装を論じた。共同研究につき本人分担部分抽出不可能。Yukuo ISOMOTO, Yuji OKUTO, Akinobu SHIMIZU, and Kazuhiro MIYAHARA,pp．351-354