Proposal of new nitride semiconductor electronic device structure using AlN substrate and its crystal growth

• Project/Area Number: 24K01363
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 30010:Crystal engineering-related
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 岡田 成仁 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (70510684)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 洋明 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (00455099) ; 姚 永昭 三重大学, 研究基盤推進機構, 教授 (80523935)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000); Fiscal Year 2026: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2025: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000); Fiscal Year 2024: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
• Keywords: 窒化物半導体 / 高電子移動度トランジスタ / 結晶成長

Outline of Research at the Start

次世代高電子移動度トランジスタ（HEMT）は、6G用携帯電話基地局用電力増幅器に応用される。申請者が提案するN面（窒素面）GaN/AlN構造HEMTは、要求される性能（高耐圧、高出力動作、高移動度、堅牢性）を備えている有機金属化合物気相成長（MOVPE）法による継続的な研究の成果として、N面GaN/AlN HEMT の動作実証を報告した。しかしながら、そのデバイス性能は従来のGaN HEMTデバイスに比べて劣ることが判明した。本研究では、これまで申請者がN面の結晶成長で培ってきた技術を活かし、N面GaN/AlN HEMTを飛躍的に向上させ、近い将来必要とされる電子デバイスを開発する。