Development of diamond power electronics
| Project/Area Number |
18KK0383
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Field |
Thin film/Surface and interfacial physical properties
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
徳田 規夫 金沢大学, ナノマテリアル研究所, 教授 (80462860)
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| Project Period (FY) |
2019 – 2024
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥14,950,000 (Direct Cost: ¥11,500,000、Indirect Cost: ¥3,450,000)
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| Keywords | 表面・界面物性 / ダイヤモンド |
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| Outline of Research at the Start |
本国際共同研究では、基課題研究により得られた成果である超低損失ダイヤモンドMOSFETの早期社会実装に資する研究開発成果を得ることを目的とする。具体的には、渡航先が有する最先端のデバイス開発装置群を用いて半導体ダイヤモンドのデバイス研究開発を行うことで、材料基盤研究からデバイス応用研究へ発展させ、ダイヤモンドエレクトロニクスの創成の早期実現を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
基課題研究の目的は、省エネ・低炭素社会の実現に期待されている次世代パワーデバイスに関して、大電力制御が可能であり、かつ最も高い省エネ効果が期待されているダイヤモンド半導体を用いた超低損失の縦型トレンチゲート構造MOSFET創製のための基盤要素技術を開発し、ダイヤモンドパワーエレクトロニクスの創成に資することである。本国際共同研究では、基課題研究により得られた成果である超低損失ダイヤモンドMOSFETの早期社会実装の加速を目的とする。具体的には、アリゾナ州立大学(ASU)が有するデバイス開発装置群を用いて、材料基盤研究からデバイス応用研究へ発展させ、ダイヤモンドエレクトロニクスの創成を目指す。
新型コロナウイルスの影響でこれまでは渡航して研究ができずオンラインで議論を行っていたが、今年度は約3週間ではあるが、ASUのRegents' Prof. Nemanichの研究室で実験を行うことができた。具体的な実験内容は、本学でマイクロ波プラズマCVD法を用いてダイヤモンド試料の作製を行い、新規絶縁膜を用いたダイヤモンドMIS構造の作製をASUにて行い、構造の評価を行った。高品質絶縁膜の堆積を実現するため、本学で作製した試料は独自のホモエピタキシャルラテラル成長技術を用いて原子的平坦ダイヤモンド表面を形成した。ASUでは大気暴露することなく、絶縁膜の堆積からXPS評価等が可能である。今後はより詳細な構造評価、物性評価、電気的特性評価を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでのオンラインでの議論のおかげで効率良く実験が行えた。今年度は概ね順調に進展した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度ASUで実験を行うことができたが、まだ最終的な目標達成までは至っていない。来年度も引き続き研究を継続する。
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Report
(5 results)
Research Products
(26 results)
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[Journal Article] Energy distribution of Al2O3/diamond interface states characterized by high temperature capacitance-voltage method2020
Author(s)
Xufang Zhang, Tsubasa Matsumoto, Ukyo Sakurai, Toshiharu Makino, Masahiko Ogura, Satoshi Yamasaki, Mitsuru Sometani, Dai Okamoto, Hiroshi Yano, Noriyuki Iwamuro, Takao Inokuma, and Norio Tokuda
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Journal Title
CARBON
Volume: 168
Pages: 659-664
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Advances in diamond MOSFET technologies2023
Author(s)
Norio Tokuda, Kazuki Kobayashi, Kan Hayashi, Kimiyoshi Ichikawa, Xufang Zhang, Tsubasa Matsumoto, Takao Inokuma, Satoshi Yamasaki, Hiromitsu Kato, Masahiko Ogura, Toshiharu Makino, Daisuke Takeuchi, Christoph E. Nebel
Organizer
E-MRS 2023 Spring Meeting
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Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Progress in inversion channel diamond MOSFET technologies2022
Author(s)
Norio Tokuda, Kazuki Kobayashi, Xufang Zhang, Tsubasa Matsumoto, Takao Inokuma, Satoshi Yamasaki, Hiromitsu Kato, Masahiko Ogura, Toshiharu Makino, Daisuke Takeuchi, Christoph E. Nebel
Organizer
2022 MRS SPRING MEETING & EXHIBIT
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Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Advances in Diamond MOS Interface2021
Author(s)
Norio Tokuda, Xufang Zhang, Tsubasa Matsumoto, Takao Inokuma, Hiromitsu Kato, Toshiharu Makino, Daisuke Takeuchi, Christoph E. Nebel, Satoshi Yamasaki
Organizer
2021 International Workshop on DIELECTRIC THIN FILMS FOR FUTURE ELECTRON DEVICES
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Int'l Joint Research / Invited
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