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class="vector-toc-list-item vector-toc-level-1"> <a href="#" class="vector-toc-link"> <div class="vector-toc-text">ページ先頭</div> </a> </li> <li id="toc-半導体" class="vector-toc-list-item vector-toc-level-1 vector-toc-list-item-expanded"> <a class="vector-toc-link" href="#半導体"> <div class="vector-toc-text"> <span class="vector-toc-numb">1</span> <span>半導体</span> </div> </a> <button aria-controls="toc-半導体-sublist" class="cdx-button cdx-button--weight-quiet cdx-button--icon-only vector-toc-toggle"> <span class="vector-icon mw-ui-icon-wikimedia-expand"></span> <span>半導体サブセクションを切り替えます</span> </button> <ul id="toc-半導体-sublist" class="vector-toc-list"> <li id="toc-原因" class="vector-toc-list-item vector-toc-level-2"> <a class="vector-toc-link" href="#原因"> <div class="vector-toc-text"> <span class="vector-toc-numb">1.1</span> <span>原因</span> </div> </a> <ul id="toc-原因-sublist" class="vector-toc-list"> </ul> </li> <li id="toc-結果" class="vector-toc-list-item vector-toc-level-2"> <a class="vector-toc-link" href="#結果"> <div class="vector-toc-text"> <span class="vector-toc-numb">1.2</span> <span>結果</span> </div> </a> <ul id="toc-結果-sublist" class="vector-toc-list"> </ul> </li> </ul> </li> <li id="toc-半導体素子中のリーク電流の分類" class="vector-toc-list-item vector-toc-level-1 vector-toc-list-item-expanded"> <a class="vector-toc-link" href="#半導体素子中のリーク電流の分類"> <div class="vector-toc-text"> <span class="vector-toc-numb">2</span> <span>半導体素子中のリーク電流の分類</span> </div> </a> <button aria-controls="toc-半導体素子中のリーク電流の分類-sublist" class="cdx-button cdx-button--weight-quiet cdx-button--icon-only vector-toc-toggle"> <span class="vector-icon mw-ui-icon-wikimedia-expand"></span> <span>半導体素子中のリーク電流の分類サブセクションを切り替えます</span> </button> <ul id="toc-半導体素子中のリーク電流の分類-sublist" class="vector-toc-list"> <li id="toc-ゲート・リーク電流" class="vector-toc-list-item vector-toc-level-2"> <a class="vector-toc-link" href="#ゲート・リーク電流"> <div class="vector-toc-text"> <span class="vector-toc-numb">2.1</span> <span>ゲート・リーク電流</span> </div> </a> <ul id="toc-ゲート・リーク電流-sublist" class="vector-toc-list"> </ul> </li> <li id="toc-サブスレッショルド・リーク電流" class="vector-toc-list-item vector-toc-level-2"> <a class="vector-toc-link" href="#サブスレッショルド・リーク電流"> <div class="vector-toc-text"> <span class="vector-toc-numb">2.2</span> <span>サブスレッショルド・リーク電流</span> </div> </a> <ul id="toc-サブスレッショルド・リーク電流-sublist" class="vector-toc-list"> </ul> </li> <li id="toc-接合リーク電流" class="vector-toc-list-item vector-toc-level-2"> <a class="vector-toc-link" href="#接合リーク電流"> <div class="vector-toc-text"> <span class="vector-toc-numb">2.3</span> <span>接合リーク電流</span> </div> </a> <ul id="toc-接合リーク電流-sublist" class="vector-toc-list"> </ul> </li> </ul> </li> <li id="toc-脚注" class="vector-toc-list-item vector-toc-level-1 vector-toc-list-item-expanded"> <a class="vector-toc-link" href="#脚注"> <div class="vector-toc-text"> <span class="vector-toc-numb">3</span> <span>脚注</span> </div> </a> <button aria-controls="toc-脚注-sublist" class="cdx-button cdx-button--weight-quiet cdx-button--icon-only vector-toc-toggle"> <span class="vector-icon mw-ui-icon-wikimedia-expand"></span> <span>脚注サブセクションを切り替えます</span> </button> <ul id="toc-脚注-sublist" class="vector-toc-list"> <li id="toc-注釈" class="vector-toc-list-item vector-toc-level-2"> <a class="vector-toc-link" href="#注釈"> <div class="vector-toc-text"> <span class="vector-toc-numb">3.1</span> <span>注釈</span> </div> </a> <ul id="toc-注釈-sublist" class="vector-toc-list"> </ul> </li> <li id="toc-出典" class="vector-toc-list-item vector-toc-level-2"> <a class="vector-toc-link" href="#出典"> <div class="vector-toc-text"> <span class="vector-toc-numb">3.2</span> <span>出典</span> </div> </a> <ul id="toc-出典-sublist" class="vector-toc-list"> </ul> </li> </ul> </li> <li id="toc-関連項目" class="vector-toc-list-item vector-toc-level-1 vector-toc-list-item-expanded"> <a class="vector-toc-link" href="#関連項目"> <div class="vector-toc-text"> <span class="vector-toc-numb">4</span> <span>関連項目</span> </div> </a> <ul id="toc-関連項目-sublist" class="vector-toc-list"> </ul> </li> </ul> </div> </div> </nav> </div> </div> <div class="mw-content-container"> <main id="content" class="mw-body"> <header class="mw-body-header vector-page-titlebar"> <nav aria-label="目次" class="vector-toc-landmark"> <div id="vector-page-titlebar-toc" class="vector-dropdown vector-page-titlebar-toc vector-button-flush-left" > <input type="checkbox" id="vector-page-titlebar-toc-checkbox" role="button" aria-haspopup="true" data-event-name="ui.dropdown-vector-page-titlebar-toc" class="vector-dropdown-checkbox " aria-label="目次の表示・非表示を切り替え" > <label id="vector-page-titlebar-toc-label" for="vector-page-titlebar-toc-checkbox" class="vector-dropdown-label cdx-button cdx-button--fake-button cdx-button--fake-button--enabled cdx-button--weight-quiet cdx-button--icon-only " aria-hidden="true" ><span class="vector-icon mw-ui-icon-listBullet mw-ui-icon-wikimedia-listBullet"></span> <span class="vector-dropdown-label-text">目次の表示・非表示を切り替え</span> </label> <div class="vector-dropdown-content"> <div id="vector-page-titlebar-toc-unpinned-container" class="vector-unpinned-container"> </div> </div> </div> </nav> <h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">リーク電流</span></h1> <div id="p-lang-btn" class="vector-dropdown mw-portlet mw-portlet-lang" > <input type="checkbox" id="p-lang-btn-checkbox" role="button" aria-haspopup="true" data-event-name="ui.dropdown-p-lang-btn" class="vector-dropdown-checkbox mw-interlanguage-selector" aria-label="特定の記事の別の言語版に移動します。利用可能な言語15件" > <label id="p-lang-btn-label" for="p-lang-btn-checkbox" class="vector-dropdown-label cdx-button cdx-button--fake-button cdx-button--fake-button--enabled cdx-button--weight-quiet cdx-button--action-progressive mw-portlet-lang-heading-15" aria-hidden="true" ><span class="vector-icon mw-ui-icon-language-progressive mw-ui-icon-wikimedia-language-progressive"></span> <span class="vector-dropdown-label-text">15の言語版</span> </label> <div class="vector-dropdown-content"> <div class="vector-menu-content"> <ul class="vector-menu-content-list"> <li class="interlanguage-link interwiki-ar mw-list-item"><a href="https://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%AA%D8%B3%D8%B1%D8%A8_(%D8%A5%D9%84%D9%83%D8%AA%D8%B1%D9%88%D9%86%D9%8A%D8%A7%D8%AA)" title="アラビア語: تسرب (إلكترونيات)" lang="ar" hreflang="ar" data-title="تسرب (إلكترونيات)" data-language-autonym="العربية" data-language-local-name="アラビア語" class="interlanguage-link-target"><span>العربية</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-ca mw-list-item"><a href="https://ca.wikipedia.org/wiki/Fuita" title="カタロニア語: Fuita" lang="ca" hreflang="ca" data-title="Fuita" data-language-autonym="Català" data-language-local-name="カタロニア語" class="interlanguage-link-target"><span>Català</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-cs mw-list-item"><a href="https://cs.wikipedia.org/wiki/Elektrick%C3%BD_svod" title="チェコ語: Elektrický svod" lang="cs" hreflang="cs" data-title="Elektrický svod" data-language-autonym="Čeština" data-language-local-name="チェコ語" class="interlanguage-link-target"><span>Čeština</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-de mw-list-item"><a href="https://de.wikipedia.org/wiki/Leckstrom" title="ドイツ語: Leckstrom" lang="de" hreflang="de" data-title="Leckstrom" data-language-autonym="Deutsch" data-language-local-name="ドイツ語" class="interlanguage-link-target"><span>Deutsch</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-en mw-list-item"><a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Leakage_(electronics)" title="英語: Leakage (electronics)" lang="en" hreflang="en" data-title="Leakage (electronics)" data-language-autonym="English" data-language-local-name="英語" class="interlanguage-link-target"><span>English</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-es mw-list-item"><a href="https://es.wikipedia.org/wiki/Fuga_(electr%C3%B3nica)" title="スペイン語: Fuga (electrónica)" lang="es" hreflang="es" data-title="Fuga (electrónica)" data-language-autonym="Español" data-language-local-name="スペイン語" class="interlanguage-link-target"><span>Español</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-et mw-list-item"><a href="https://et.wikipedia.org/wiki/Lekkevool" title="エストニア語: Lekkevool" lang="et" hreflang="et" data-title="Lekkevool" data-language-autonym="Eesti" data-language-local-name="エストニア語" class="interlanguage-link-target"><span>Eesti</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-fa mw-list-item"><a href="https://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%86%D8%B4%D8%AA_(%D8%A7%D9%84%DA%A9%D8%AA%D8%B1%D9%88%D9%86%DB%8C%DA%A9)" title="ペルシア語: نشت (الکترونیک)" lang="fa" hreflang="fa" data-title="نشت (الکترونیک)" data-language-autonym="فارسی" data-language-local-name="ペルシア語" class="interlanguage-link-target"><span>فارسی</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-fr mw-list-item"><a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Courant_de_fuite" title="フランス語: 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витоку" lang="uk" hreflang="uk" data-title="Струм витоку" data-language-autonym="Українська" data-language-local-name="ウクライナ語" class="interlanguage-link-target"><span>Українська</span></a></li> </ul> <div class="after-portlet after-portlet-lang"><span class="wb-langlinks-edit wb-langlinks-link"><a href="https://www.wikidata.org/wiki/Special:EntityPage/Q1811428#sitelinks-wikipedia" title="言語間リンクを編集" class="wbc-editpage">リンクを編集</a></span></div> </div> </div> </div> </header> <div class="vector-page-toolbar"> <div class="vector-page-toolbar-container"> <div id="left-navigation"> <nav aria-label="名前空間"> <div id="p-associated-pages" class="vector-menu vector-menu-tabs mw-portlet mw-portlet-associated-pages" > <div class="vector-menu-content"> <ul class="vector-menu-content-list"> <li id="ca-nstab-main" class="selected vector-tab-noicon mw-list-item"><a href="/wiki/%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%AF%E9%9B%BB%E6%B5%81" title="本文を閲覧 [c]" accesskey="c"><span>ページ</span></a></li><li id="ca-talk" 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mw-parser-output" lang="ja" dir="ltr"><p><b>リーク電流</b>（リークでんりゅう、<a href="/wiki/%E8%8B%B1%E8%AA%9E" title="英語">英</a>: <span lang="en">current leakage</span>）とは、<a href="/wiki/%E9%9B%BB%E5%AD%90%E5%9B%9E%E8%B7%AF" title="電子回路">電子回路</a>上で、<a href="/wiki/%E7%B5%B6%E7%B8%81_(%E9%9B%BB%E6%B0%97)" title="絶縁 (電気)">絶縁</a>されていて本来流れないはずの場所・経路で漏れ出す<a href="/wiki/%E9%9B%BB%E6%B5%81" title="電流">電流</a>のことである。 </p><p>当該電気回路内に限る意図しない電流の漏れ出しがリーク電流であり、当該電気回路外へ漏れ出す<a href="/wiki/%E6%BC%8F%E9%9B%BB" title="漏電">漏電</a>とは区別される。<a href="/wiki/%E9%9B%86%E7%A9%8D%E5%9B%9E%E8%B7%AF" title="集積回路">集積回路</a>などの<a href="/wiki/%E5%BE%AE%E7%B4%B0%E5%8C%96" title="微細化">微細化</a>された<a href="/wiki/%E5%8D%8A%E5%B0%8E%E4%BD%93" title="半導体">半導体</a>の回路内での漏れ出しを指すことが多い。 </p> <meta property="mw:PageProp/toc" /> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="半導体"><span id=".E5.8D.8A.E5.B0.8E.E4.BD.93"></span>半導体</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%AF%E9%9B%BB%E6%B5%81&action=edit&section=1" title="節を編集: 半導体"><span>編集</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>半導体では、過去の<a href="/wiki/%E6%8A%80%E8%A1%93" title="技術">技術</a>レベルが未成熟な期間には、<a href="/wiki/%E7%B5%90%E6%99%B6" title="結晶">結晶</a>や絶縁膜の<a href="/wiki/%E6%AC%A0%E9%99%A5" title="欠陥">欠陥</a>によって無用な電流が消費されることが発生していて、これらが当時の主要なリーク電流であった。 </p> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="原因"><span id=".E5.8E.9F.E5.9B.A0"></span>原因</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%AF%E9%9B%BB%E6%B5%81&action=edit&section=2" title="節を編集: 原因"><span>編集</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>リーク電流の最も大きな原因は<a href="/wiki/%E9%87%8F%E5%AD%90%E5%8A%9B%E5%AD%A6" title="量子力学">量子力学</a>で言う<a href="/wiki/%E3%83%88%E3%83%B3%E3%83%8D%E3%83%AB%E5%8A%B9%E6%9E%9C" title="トンネル効果">トンネル効果</a>である。<a href="/wiki/%E9%9B%BB%E6%B0%97%E4%BC%9D%E5%B0%8E%E4%BD%93" title="電気伝導体">電気伝導体</a>と<a href="/wiki/%E7%B5%B6%E7%B8%81%E4%BD%93" title="絶縁体">絶縁体</a>は巨視的サイズでは電流の流れに関して明らかに異なる挙動を示すが、<a href="/wiki/%E5%8E%9F%E5%AD%90" title="原子">原子</a>の大きさの微視的サイズで見れば、本来電流が流れない絶縁体も<a href="/wiki/%E9%87%8F%E5%AD%90%E8%AB%96" title="量子論">量子論</a>的効果によって電気が多少は流れるようになる。これは、電気伝導性物質内の<a href="/wiki/%E8%87%AA%E7%94%B1%E9%9B%BB%E5%AD%90" title="自由電子">自由電子</a>の存在確率が微小範囲内で広がりを持つため、わずかながら周囲の絶縁体内へも染み出してしまうことで起こる。この存在確率は伝導性物質から離れるにしたがって減少するので、ある程度以上の厚みのある絶縁体ならば量子論的効果によってその外まで電気が流れる現象は起こらないが、原子数個や数十個といったごく薄い絶縁体であれば自由電子の広がりが絶縁を越えて、外部の別の電気伝導性物質まで到達し、絶縁体越しの両者間に電流が流れることがある。この現象が微細な半導体素子内で起こると、電子回路内での無用な電流の漏れとなって現われる。これがリーク電流である。 </p><p>電子が漏れ出す確率、言い替えればリーク電流の大きさは、伝導体間の距離が減少してゆくにつれて、つまり<a href="/wiki/%E9%9B%86%E7%A9%8D%E5%9B%9E%E8%B7%AF" title="集積回路">集積回路</a>の微細化が進み、伝導体と伝導体が近づくに従って<a href="/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E9%96%A2%E6%95%B0" title="指数関数">指数関数</a>的に増大する<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>注 1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>。また、このような量子論的なリーク電流とは別に、絶縁膜が不良等で極度に薄いために膜の材質そのものが本来持つ抵抗値に従ってリーク電流が生じる場合もある。 </p> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="結果"><span id=".E7.B5.90.E6.9E.9C"></span>結果</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%AF%E9%9B%BB%E6%B5%81&action=edit&section=3" title="節を編集: 結果"><span>編集</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>超微細化が進み、2005年頃からの数年間で高速演算が求められる用途でのデジタル半導体用のプロセスルールが100<a href="/wiki/%E3%83%8A%E3%83%8E%E3%83%A1%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%AB" title="ナノメートル">nm</a>以下になると、半導体回路で消費される電力の半分以上がリーク電流として消費されるようになっている<sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>注 2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>。これは誤作動や<a href="/wiki/%E6%B6%88%E8%B2%BB%E9%9B%BB%E5%8A%9B" title="消費電力">消費電力</a>と発熱量の増加、発熱にともなう素子の劣化等を引き起こし、集積回路の微細化・高速化プロセスの進捗を妨害する障害となる。そのため、近年のプロセス技術における<a href="/wiki/%E5%8D%8A%E5%B0%8E%E4%BD%93%E3%81%AE%E4%BD%8E%E6%B6%88%E8%B2%BB%E9%9B%BB%E5%8A%9B%E6%8A%80%E8%A1%93" title="半導体の低消費電力技術">半導体の低消費電力技術</a>ではリーク電流対策が最大の焦点となっている。 </p> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="半導体素子中のリーク電流の分類"><span id=".E5.8D.8A.E5.B0.8E.E4.BD.93.E7.B4.A0.E5.AD.90.E4.B8.AD.E3.81.AE.E3.83.AA.E3.83.BC.E3.82.AF.E9.9B.BB.E6.B5.81.E3.81.AE.E5.88.86.E9.A1.9E"></span>半導体素子中のリーク電流の分類</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%AF%E9%9B%BB%E6%B5%81&action=edit&section=4" title="節を編集: 半導体素子中のリーク電流の分類"><span>編集</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <figure class="mw-halign-right" typeof="mw:File/Thumb"><a href="/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:Leakage_Current_(2_models).PNG" class="mw-file-description"><img src="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8c/Leakage_Current_%282_models%29.PNG/200px-Leakage_Current_%282_models%29.PNG" decoding="async" width="200" height="276" class="mw-file-element" srcset="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8c/Leakage_Current_%282_models%29.PNG/300px-Leakage_Current_%282_models%29.PNG 1.5x, //upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8c/Leakage_Current_%282_models%29.PNG/400px-Leakage_Current_%282_models%29.PNG 2x" data-file-width="580" data-file-height="800" /></a><figcaption>上:ゲート・リーク電流<br />下:サブスレッショルド・リーク電流</figcaption></figure> <p>21世紀現在では半導体素子中のリーク電流は主に3種類に分類できる。 </p> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="ゲート・リーク電流"><span id=".E3.82.B2.E3.83.BC.E3.83.88.E3.83.BB.E3.83.AA.E3.83.BC.E3.82.AF.E9.9B.BB.E6.B5.81"></span>ゲート・リーク電流</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%AF%E9%9B%BB%E6%B5%81&action=edit&section=5" title="節を編集: ゲート・リーク電流"><span>編集</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>微細化によりゲート絶縁膜が薄くなり過ぎることが原因でシリコン基板側からゲートに向かって電流が流れるようになる。これをゲート・リーク電流 (I gate) と呼ぶ。プロセスルールの微細化によって顕著になり、温度依存性は小さい。ゲート絶縁膜に高<a href="/wiki/%E8%AA%98%E9%9B%BB%E7%8E%87" title="誘電率">誘電率</a> (<a href="/wiki/High-k" class="mw-redirect" title="High-k">High-k</a>) 材料を使うことで、ゲート・リーク電流を抑える工夫が行われている<sup id="cite_ref-5" class="reference"><a href="#cite_note-5"><span class="cite-bracket">[</span>注 3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>。 </p> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="サブスレッショルド・リーク電流"><span id=".E3.82.B5.E3.83.96.E3.82.B9.E3.83.AC.E3.83.83.E3.82.B7.E3.83.A7.E3.83.AB.E3.83.89.E3.83.BB.E3.83.AA.E3.83.BC.E3.82.AF.E9.9B.BB.E6.B5.81"></span>サブスレッショルド・リーク電流</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%AF%E9%9B%BB%E6%B5%81&action=edit&section=6" title="節を編集: サブスレッショルド・リーク電流"><span>編集</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>デジタル半導体の消費電力を低減しながら論理回路のトランジスタを高速でスイッチングさせるために、しきい値電圧 (Threshold voltage、Vth) を下げてトランジスタのオン電流を増やし高速動作を行う方法がある。回路の微細化と相まってしきい値電圧の低下は高速動作に寄与して来たが、1.5Vから1.0V以下といったかなり低い電圧までしきい値電圧が下がったことで、ソースとドレインの間を流れる不要なサブスレッショルド・リーク電流 (Subthreshold leakage current, I subthreshold、オフステート・リーク電流, I off) が増えてしまうという弊害が起きる。プロセスルールの微細化によって顕著になる。温度変化に対して正の特性を持ち、消費電力の増大によって温度が上昇するとサブスレッショルド・リーク電流も増大する。パワー・ゲーティング技術や複数のしきい値電圧を採用することでサブスレッショルド・リーク電流を抑える工夫が行われている。 </p> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="接合リーク電流"><span id=".E6.8E.A5.E5.90.88.E3.83.AA.E3.83.BC.E3.82.AF.E9.9B.BB.E6.B5.81"></span>接合リーク電流</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%AF%E9%9B%BB%E6%B5%81&action=edit&section=7" title="節を編集: 接合リーク電流"><span>編集</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>接合リーク電流はソースとシリコン基板間やドレインとシリコン基板間で生じるリーク電流であり、半導体中の不純物濃度の不適正や格子欠陥によって生じる。プロセスルールの微細化や温度依存性は小さい。ほとんど管理が可能になっており、それほど大きな問題とはなっていない。 </p> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="脚注"><span id=".E8.84.9A.E6.B3.A8"></span>脚注</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%AF%E9%9B%BB%E6%B5%81&action=edit&section=8" title="節を編集: 脚注"><span>編集</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <div class="noprint" style="float:right; font-size:90%;">[<a href="/wiki/Help:%E8%84%9A%E6%B3%A8/%E8%AA%AD%E8%80%85%E5%90%91%E3%81%91" title="Help:脚注/読者向け"><span title="この欄の操作法">脚注の使い方</span></a>]</div> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="注釈"><span id=".E6.B3.A8.E9.87.88"></span>注釈</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%AF%E9%9B%BB%E6%B5%81&action=edit&section=9" title="節を編集: 注釈"><span>編集</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <div class="reflist" style="list-style-type: decimal;"> <ol class="references"> <li id="cite_note-1"><b><a href="#cite_ref-1">^</a></b> <span class="reference-text">例えば、デジタル半導体用のプロセスルールが65nmのゲート絶縁膜の厚みは2.0nm程度であって、シリコン原子の結晶配列の間隔が約0.2nmであることから、原子10個分程度の厚みであることがわかる。</span> </li> <li id="cite_note-3"><b><a href="#cite_ref-3">^</a></b> <span class="reference-text">90nm世代以降の半導体回路で消費される電力の残る半分弱は、<a href="/wiki/%E3%83%88%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%82%B9%E3%82%BF" title="トランジスタ">トランジスタ</a>のスイッチング時に消費される電力であり、トランジスタ内に電荷を充放電するために消費されるスイッチング電力 (Switching power) と、<a href="/wiki/CMOS" title="CMOS">CMOS</a>回路特有であるがON/OFF動作の過渡期にNMOSトランジスタとPMOSトランジスタがわずかに同時にONとなりVcc電源から<a href="/wiki/%E3%82%B0%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%83%89" class="mw-disambig" title="グランド">グランド</a>まで電流が流れる貫通電流電力 (Internal power) の合計であり、これらは一般に<a href="/wiki/%E3%82%AF%E3%83%AD%E3%83%83%E3%82%AF" title="クロック">クロック</a><a href="/wiki/%E5%91%A8%E6%B3%A2%E6%95%B0" title="周波数">周波数</a>に比例して増大する。</span> </li> <li id="cite_note-5"><b><a href="#cite_ref-5">^</a></b> <span class="reference-text">高速動作が求められる半導体回路はダイサイズの縮小によるコスト削減だけが目的ではなく、配線と回路素子自身の寄生容量を小さくするためにも微細化が進められたが、標準的な<a href="/wiki/%E3%82%A2%E3%83%AB%E3%83%9F%E3%83%8B%E3%82%A6%E3%83%A0%E5%90%88%E9%87%91" title="アルミニウム合金">アルミ</a>による金属配線が細くなりすぎると良導体であっても<a href="/wiki/%E9%9B%BB%E6%B0%97%E6%8A%B5%E6%8A%97" title="電気抵抗">抵抗</a>分が増して回路や配線へ電子を充電／放電するのに掛かる遅れ「RC遅延」が無視できないほど大きくなった。R成分を減らすために標準的なアルミより低抵抗の銅を配線材料としたり、C成分を減らすために標準的な酸化膜シリコン (<a href="/wiki/%E4%B8%80%E9%85%B8%E5%8C%96%E3%82%B1%E3%82%A4%E7%B4%A0" title="一酸化ケイ素">SiO</a><sub>2</sub>) に代えてフッ化<a href="/wiki/%E4%BA%8C%E9%85%B8%E5%8C%96%E3%82%B1%E3%82%A4%E7%B4%A0" title="二酸化ケイ素">SiO2</a>のような比誘電率の小さな (Low-k) 絶縁膜を用いたりして対応するが、配線層用の絶縁膜に"Low-k"材料を用いて、ゲート・リーク電流低減のためのゲート用絶縁膜に"High-k"材料をそれぞれ用いるのは工程の複雑化を招くことになる。</span> </li> </ol></div> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="出典"><span id=".E5.87.BA.E5.85.B8"></span>出典</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%AF%E9%9B%BB%E6%B5%81&action=edit&section=10" title="節を編集: 出典"><span>編集</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <div class="reflist" style="list-style-type: decimal;"> <ol class="references"> <li id="cite_note-2"><b><a href="#cite_ref-2">^</a></b> <span class="reference-text">佐野昌著、『岐路に立つ半導体産業』、日刊工業新聞社、2009年10月15日初版第2刷、<a href="/wiki/%E7%89%B9%E5%88%A5:%E6%96%87%E7%8C%AE%E8%B3%87%E6%96%99/9784526061998" class="internal mw-magiclink-isbn">ISBN 9784526061998</a></span> </li> <li id="cite_note-4"><b><a href="#cite_ref-4">^</a></b> <span class="reference-text">鈴木五郎著、『システムLSI設計入門』、コロナ社、2003年3月20日初版第1刷発行、<a href="/wiki/%E7%89%B9%E5%88%A5:%E6%96%87%E7%8C%AE%E8%B3%87%E6%96%99/4339007536" class="internal mw-magiclink-isbn">ISBN 4339007536</a></span> </li> </ol></div> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="関連項目"><span id=".E9.96.A2.E9.80.A3.E9.A0.85.E7.9B.AE"></span>関連項目</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%AF%E9%9B%BB%E6%B5%81&action=edit&section=11" title="節を編集: 関連項目"><span>編集</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <ul><li><a href="/wiki/%E5%8D%8A%E5%B0%8E%E4%BD%93%E3%81%AE%E4%BD%8E%E6%B6%88%E8%B2%BB%E9%9B%BB%E5%8A%9B%E6%8A%80%E8%A1%93" title="半導体の低消費電力技術">半導体の低消費電力技術</a></li></ul>    </div><noscript><img src="https://login.wikimedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;"></noscript> <div class="printfooter" data-nosnippet="">「<a dir="ltr" href="https://ja.wikipedia.org/w/index.php?title=リーク電流&oldid=86102691">https://ja.wikipedia.org/w/index.php?title=リーク電流&oldid=86102691</a>」から取得</div></div> <div id="catlinks" class="catlinks" data-mw="interface"><div id="mw-normal-catlinks" class="mw-normal-catlinks"><a href="/wiki/%E7%89%B9%E5%88%A5:%E3%82%AB%E3%83%86%E3%82%B4%E3%83%AA" title="特別:カテゴリ">カテゴリ</a>: <ul><li><a href="/wiki/Category:%E5%8D%8A%E5%B0%8E%E4%BD%93" title="Category:半導体">半導体</a></li></ul></div><div id="mw-hidden-catlinks" class="mw-hidden-catlinks mw-hidden-cats-hidden">隠しカテゴリ: <ul><li><a href="/wiki/Category:ISBN%E3%83%9E%E3%82%B8%E3%83%83%E3%82%AF%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%AF%E3%82%92%E4%BD%BF%E7%94%A8%E3%81%97%E3%81%A6%E3%81%84%E3%82%8B%E3%83%9A%E3%83%BC%E3%82%B8" title="Category:ISBNマジックリンクを使用しているページ">ISBNマジックリンクを使用しているページ</a></li></ul></div></div> </div> </main> </div> <div class="mw-footer-container"> <footer id="footer" class="mw-footer" > <ul id="footer-info"> <li id="footer-info-lastmod"> 最終更新 2021年10月18日 (月) 15:20 （日時は<a href="/wiki/%E7%89%B9%E5%88%A5:%E5%80%8B%E4%BA%BA%E8%A8%AD%E5%AE%9A#mw-prefsection-rendering" title="特別:個人設定">個人設定</a>で未設定ならば<a href="/wiki/%E5%8D%94%E5%AE%9A%E4%B8%96%E7%95%8C%E6%99%82" title="協定世界時">UTC</a>）。</li> <li id="footer-info-copyright">テキストは<a rel="nofollow" class="external text" href="https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.ja">クリエイティブ・コモンズ表示-継承ライセンス</a>のもとで利用できます。追加の条件が適用される場合があります。詳細については<a class="external text" href="https://foundation.wikimedia.org/wiki/Special:MyLanguage/Policy:Terms_of_Use">利用規約</a>を参照してください。</li> </ul> <ul id="footer-places"> <li id="footer-places-privacy"><a href="https://foundation.wikimedia.org/wiki/Special:MyLanguage/Policy:Privacy_policy/ja">プライバシー・ポリシー</a></li> <li id="footer-places-about"><a 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