Deep Insights into Heterointerface Engineering in Silicon Carbide based Devices

• Project/Area Number: 24H00046
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Broad Section D
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 渡部 平司 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (90379115)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 染谷 満 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (60783644) ; 小林 拓真 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (20827711)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥204,360,000 (Direct Cost: ¥157,200,000、Indirect Cost: ¥47,160,000); Fiscal Year 2025: ¥49,010,000 (Direct Cost: ¥37,700,000、Indirect Cost: ¥11,310,000); Fiscal Year 2024: ¥55,120,000 (Direct Cost: ¥42,400,000、Indirect Cost: ¥12,720,000)
• Keywords: 炭化珪素 / パワーデバイス / MOS構造 / 界面科学

Outline of Research at the Start

炭化珪素(SiC)は優れた物性を有し、パワーデバイス用途の半導体として期待されている。近年、新幹線や電気自動車へのSiCパワーデバイスの導入がはじまったが、電界効果トランジスタ（SiC MOSFET）の性能は期待値には程遠く、材料の優位性を生かし切れていない。これはMOSFETの心臓部となる絶縁膜/SiC界面に原因があり、界面欠陥の理解とMOS構造の高品質化が望まれている。本研究では、理論計算と界面物性評価に加え、MOSFETの動作解析を通じて、SiC半導体ヘテロ界面の特異性を解き明かすと共に、その高品質化技術の構築を通じてSiCパワーデバイスの省エネ性能の向上を目指す。