| Project/Area Number |
21K04204
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 酸化ガリウム / Ga2O3 / ミストCVD / 3C-SiC / 分極 / HEMT / 3C-炭化ケイ素 / 高電子移動度トランジスタ / Si基板 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、新たなパワーデバイス材料としてSiCやGaNが実用化され、さらに高耐圧動作が可能なGa2O3が注目されている。Ga2O3バルク基板は小口径・高額であることから、安価で汎用性の高い基板上での実現が望ましく、本研究では、Si基板上に成長した3C-SiC 上にε相単相の Ga2O3薄膜を成膜することで、Si 基板上にε-Ga2O3系ヘテロ構造を作製し、低損失Ga2O3-HEMT を実現することで、既存の半導体工場との親和性が高く、ウェハの大口径化が容易な Si 基板を用いた安価な次世代デバイス開発を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we targeted to develop high electron mobility transistors using the polarization charges of κ-Ga2O3, which has spontaneous polarization due to its crystal structure. A basic study on the deposition of κ-Ga2O3 on 3C-SiC (111) deposited on Si (111) substrates by metal-organic vapor deposition was carried out using fine-channel mist chemical vapor deposition. The flat thin film deposition conditions necessary to realize κ-Ga2O3 HEMT were explored, and it was found that flat κ-Ga2O3 thin films could be deposited on 3C-SiC by improving the deposition equipment to suppress particles generated during deposition, optimizing the concentration of the precursor solution and mist supply rate.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
研究期間全体を通して、最終目標であるGa2O3 HEMT の試作までは至らなかったが、Si基板上にorthorhombic 構造のκ-Ga2O3 薄膜を成長するためのバッファ層として3C-SiCが有用であること、また、3C-SiC上にκ-Ga2O3 薄膜を成膜するための有用な知見が得られた。
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