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2014 Fiscal Year Annual Research Report

低電力損失ダイヤモンドデバイスの基幹を成す表面界面制御に関する研究

Research Project

Project/Area Number 12F02818
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

寺地 徳之  独立行政法人物質・材料研究機構, 光・電子材料ユニット, 主幹研究員 (50332747)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) FIORI Alexandre  独立行政法人物質・材料研究機構, 光・電子材料ユニット, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsダイヤモンド / ホウ素ドープ / 低電力損失デバイス / 高温動作 / 表面・界面制御
Outline of Annual Research Achievements

炭化タングステンを電極とするダイヤモンドショットキーダイオード(SBD)界面の熱的安定性に関して、昨年度までは作製が容易な横型構造で評価を行ってきた。界面輸送機構を調べるために、今年度は縦型構造SBDを作製した。600Kでの真空熱処理を施すことにより、ダイヤモンドSBDのショットキー障壁高さが減少し、同時に理想因子が1.1.以下と理想性の高いSBDを形成することに成功した。このSBDは600K以下の温度では安定であった。また、ダイオード特性の温度依存性を調べたところ、安定化処理を施した場合でも、ショットキー障壁高さは1つの電極内で不均一であることを見出した。更に、電極界面の断面組成を調べたところ、600Kでの熱処理を施すことにより界面に金属酸化層が形成されていることを見出した。このことは、界面の金属酸化膜が熱的安定化のカギであることを示唆している。整流比が高いSBDと低いSBDに注目して、電極の界面構造を比較したところ、不良電極では界面酸化層が不均一な膜厚で形成されていることが分かった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Direct observation of the leakage current in epitaxial diamond Schottky barrier devices by conductive-probe atomic force microscopy and Raman imaging2014

    • Author(s)
      J. Alvarez, M. Boutchich, J. P. Kleider, T. Teraji and Y. Koide
    • Journal Title

      J. Phys. D: Appl. Phys.

      Volume: 47 Pages: 355102 1-10

    • DOI

      10.1088/0022-3727/47/35/355102

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermal stabilization and deterioration of the WC/p‐type diamond (100) Schottky‐barrier interface2014

    • Author(s)
      A. Fiori, T. Teraji, and Y. Koide
    • Journal Title

      physica status solidi (a)

      Volume: 211 Pages: 2363-2366

    • DOI

      10.1002/pssa.201431216

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Diamond Schottky diodes with ideality factors close to 12014

    • Author(s)
      A Fiori, T. Teraji, Y. Koide
    • Journal Title

      Applied Physics Letter

      Volume: 10 Pages: 133515 1-4

    • DOI

      dx.doi.org/10.1063/1.4897315

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] TEM comparison of WC-based and Zr-based diamond Schottky diodes: oxide-related effects2015

    • Author(s)
      J. Pinero, D. Araujo, P. Villar, A. Traore, D. Eon, P. Muret, A. Fiori, J. Pernot, T. Teraji,
    • Organizer
      SBDD XX
    • Place of Presentation
      Cultural Centre (Hasselt, Belgium)
    • Year and Date
      2015-02-25 – 2015-02-27
  • [Presentation] Influence of oxygen interlayer on the idelity of diamond Schottky diodes2015

    • Author(s)
      A. Fiori, T. Teraji, J. Pinero, D. Araujo, Y. Koide
    • Organizer
      SBDD XX
    • Place of Presentation
      Cultural Centre (Hasselt, Belgium)
    • Year and Date
      2015-02-25 – 2015-02-27
  • [Presentation] Thermally Stable p-Diamond Schottky Barrier Diodes at 600 K2014

    • Author(s)
      Alexandre Fiori, Tokuyuki Teraji, Yasuo Koide
    • Organizer
      2014 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • Place of Presentation
      The Westin Copley Place (Boston)
    • Year and Date
      2014-11-30 – 2014-12-05
  • [Presentation] WC/p型ダイヤモンドショットキーダイオードの1.1未満の理想係数2014

    • Author(s)
      FIORI Alexandre,寺地徳之,小出康夫
    • Organizer
      第28回ダイヤモンドシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京電機大学(北千住)
    • Year and Date
      2014-11-19 – 2014-11-21
  • [Presentation] Schottky-Barrier Inhomogeneities in WC/p-diamond at High Temperature2014

    • Author(s)
      A. Fiori, T. Teraji and Y. Koide
    • Organizer
      SSDM2014
    • Place of Presentation
      Epocal (Tsukuba)
    • Year and Date
      2014-09-08 – 2014-09-11

URL: 

Published: 2016-06-01  

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