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Fabrication of UV detector using ZnO/Ga2O3 heterojunction

Research Project

Project/Area Number 17K05045
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Crystal engineering
Research InstitutionIchinoseki National College of Technology

Principal Investigator

Fujita Miki  一関工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60386729)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
KeywordsGa2O3 / ドーピング / スパッタリング / n型 / スズ / シリコン / 酸化ガリウム / アニーリング / 結晶工学 / 電子デバイス・機器 / 量子井戸 / 結晶成長 / 電子・電気材料
Outline of Final Research Achievements

For the purpose of making a new ultraviolet detector using p-ZnO/n-Ga2O3 hetero junction,we have attempted to control electric conductivity of n type Ga2O3.Considering the device application in the future, a sputtering method, which is often used industrially, was used in this research. We used Ga2O3 target, which contains Sn or Si as a n-type dopant.When using Sn, the electric conductivity could not be controlled while the crystalline quality of Ga2O3 film was improved. When using Si, although the crystalline quality of Ga2O3 film was worse than when Sn is used as a n-type dopant, the electric conductivity could be controlled by annealing in a nitrogen atmosphere or oxygen atmosphere. It is found that annealing in an oxygen atmosphere was more effective than annealing in a nitrogen atmosphere. A maximum electrical conductivity of 0.5/Ωcm was obtained.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で用いたスパッタリング法は工業的によく用いられている、簡易的に薄膜を作製できる方法ではあるが、分子線エピタキシー法や有機金属化学気相法などの他の結晶成長法に比べ高品質結晶が得られにくいという問題点がある。これまでGa2O3については、スパッタリング法を用いての電気伝導率の制御が難しかったが、本研究において、Siをn型ドーパントとして用いることによって、ある程度伝導率の制御が可能となった。これは、今後Ga2O3をデバイスへ応用する上で学術的に、また、産業応用上の観点からも意義深い。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Homemade計測器による新規電子デバイス材料の特性評価2019

    • Author(s)
      長谷川晴紀, 佐藤茉海,三島康, 八木麻実子, 藤田実樹
    • Journal Title

      SEAJ Journal

      Volume: 164 Pages: 29-31

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] スパッタリング法によるSi,Snを用いたGa2O3へのn型ドーピング2019

    • Author(s)
      藤田実樹 , 井上 洋輔 , 長澤 凜太郎 , 構 祐美子 , 牧本 俊樹
    • Organizer
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] スパッタリング法を用いたn型Ga2O3の作製2019

    • Author(s)
      佐々木悠介、藤田実樹
    • Organizer
      第13回プラズマエレクトロニクスインキュベーションホール
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Homemade計測器による新規電子デバイス材料の特性評価2018

    • Author(s)
      佐藤茉海, 長谷川晴紀, 三島康, 八木麻実子, 藤田実樹
    • Organizer
      SEMICON JAPAN THE 高専@GAKKO
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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