縮退窒化物のMB効果を用いたAlGaN二次元電子ガスへのコンタクトとHEMT応用

• Project/Area Number: 24H00310
• 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: 藤岡 洋 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (50282570)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥48,230,000 (Direct Cost: ¥37,100,000、Indirect Cost: ¥11,130,000); Fiscal Year 2025: ¥13,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000、Indirect Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2024: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
• Keywords: 窒化ガリウム / ワイドギャップ半導体 / パワーエレクトロニクス / 高周波素子

Outline of Research at the Start

高Al組成AlGaNはGaNやSiC、ダイヤモンド等よりもバンドギャップが大きいため次々世代パワー素子材料として大いに期待されているが、その伝導帯エネルギー準位が高いため効率よく電子を注入することは困難とされてきた。我々は最近、パルス・スパッタ堆積（PSD）法とよばれる新しい手法でGaN結晶を合成すると、ドナー濃度を縮退状態にまで高めることができ、モス - バーシュタイン効果（M-B効果）によって電子のエネルギーを高められることを確認した。本提案では、MB効果によって電子エネルギーを高めた縮退窒化物層を電子注入材料としてもちいることにより、究極の高性能AlGaN電子素子を実現する。