Understanding of unique phenomena at SiC surface and interface for controlling its MOS interface characteristics

• Project/Area Number: 24H00308
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 喜多 浩之 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00343145)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥49,270,000 (Direct Cost: ¥37,900,000、Indirect Cost: ¥11,370,000); Fiscal Year 2025: ¥12,610,000 (Direct Cost: ¥9,700,000、Indirect Cost: ¥2,910,000); Fiscal Year 2024: ¥30,940,000 (Direct Cost: ¥23,800,000、Indirect Cost: ¥7,140,000)
• Keywords: 電子・電気材料 / 表面・界面物性 / 半導体物性 / 省エネルギー / 電子デバイス・機器

Outline of Research at the Start

様々な機器の電力利用効率を向上させるSiCパワーMOSFETには，さらなる性能向上の余地が大きく残され，特にチャネル抵抗低減への期待が大きい。チャネル特性の改善が進まない主な要因は，界面構造の何がキャリアを捕獲するのか，キャリアを強く散乱する実体は何かが不明確なまま残されているからである。そこで本研究では(A)窒素による表面終端の高効率化，(B)ゲート絶縁膜SiO2中の構造緩和による遅い欠陥準位の低減，(C)SiC表面近傍に導入される欠陥構造の修復，の3つの界面特性改善プロセスについて，これらに関与するSiC表面・界面現象の理解を進めた上で，界面形成プロセスの設計とその効果実証を行う。