論文の概要: Quantum Machine Learning for Semiconductor Fabrication: Modeling GaN HEMT Contact Process

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.10803v1
• Date: Tue, 17 Sep 2024 00:44:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-18 18:20:31.799060
• Title: Quantum Machine Learning for Semiconductor Fabrication: Modeling GaN HEMT Contact Process
• Title（参考訳）: 半導体製造のための量子機械学習:GaN HEMT接触プロセスのモデリング
• Authors: Zeheng Wang, Fangzhou Wang, Liang Li, Zirui Wang, Timothy van der Laan, Ross C. C. Leon, Jing-Kai Huang, Muhammad Usman,
• Abstract要約: 本稿では,GaN高電子移動トランジスタ(HEMT)におけるOhmic接触過程のモデリングにおける量子機械学習(QML)の利用の先駆者となる。 2レベルZZ-Feature Mapを用いた量子カーネルベースの回帰器(QKR)を開発した。 従来の6つの機械学習モデル(CML)と比較して、我々のQKRは一貫して最低平均絶対誤差(MAE)、平均二乗誤差(MSE)、ルート平均二乗誤差(RMSE)を示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.42230728589117
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: This paper pioneers the use of quantum machine learning (QML) for modeling the Ohmic contact process in GaN high-electron-mobility transistors (HEMTs) for the first time. Utilizing data from 159 devices and variational auto-encoder-based augmentation, we developed a quantum kernel-based regressor (QKR) with a 2-level ZZ-feature map. Benchmarking against six classical machine learning (CML) models, our QKR consistently demonstrated the lowest mean absolute error (MAE), mean squared error (MSE), and root mean squared error (RMSE). Repeated statistical analysis confirmed its robustness. Additionally, experiments verified an MAE of 0.314 ohm-mm, underscoring the QKR's superior performance and potential for semiconductor applications, and demonstrating significant advancements over traditional CML methods.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,GaN高電子移動トランジスタ(HEMT)におけるOhmicコンタクトプロセスのモデリングに量子機械学習(QML)を初めて活用する。 159個のデバイスからのデータと変分オートエンコーダによる拡張を利用して、2レベルZZ-feature mapを備えた量子カーネルベースの回帰器(QKR)を開発した。 従来の6つの機械学習モデル(CML)と比較して、我々のQKRは一貫して最低平均絶対誤差(MAE)、平均二乗誤差(MSE)、ルート平均二乗誤差(RMSE)を示した。 繰り返し統計分析により、その堅牢性が確認された。 さらに実験では0.314 om-mmのMAEを検証し、QKRの優れた性能と半導体応用の可能性を強調し、従来のCML法よりも大幅に進歩したことを示した。

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