2015 Fiscal Year Research-status Report
GaNトランジスタのリーク電流機構の解明に向けた局所リーク電流発生箇所の同定
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15K06014
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
分島 彰男 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80588575)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 窒化物半導体 / リーク電流 / 欠陥 / 転位 / 原子間力顕微鏡 / 透過型電子顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Si基板上GaNトランジスタのリーク電流とGaN結晶との関係の基本データの取得を行った。
Si基板上成長条移動度トランジスタ（以下、AlGaN/GaN HEMT）用の結晶においては、X線回折により見積もられる転件を変えて作製したAlGaN/GaN高電子位密度とその結晶を用いて作製したAlGaN/GaN HEMTのリーク電流の間には明確な相関は確認できなかった。一方、AlGaN層のAl組成とAlGaN/GaN HEMTのリーク電流の間には正の相関が確認された。
原子間力顕微鏡への微小電流測定系セットアップを行い、測定系の動作確認を行った。
実際にAlGaN/GaN HEMT用の結晶表面に測定系の探針をあて、電流が測定できることを確認した。 また、購入した微小電流計により従来よりも２桁程度小さい電流を測定できることを確認した。H28年度に向けた前評価として、表面で観察できる転位部分と転位のない部分とのリーク電流を比較したが、転位とリーク電流との相関は確認できなかった。
発光により局所リークを確認している箇所のTEMによる結晶構造解析を、予定より先行しておこなった。この結果から、局所リークが発生している箇所の結晶の数umも深い部分で異常成長していることが判明した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
X線回折や表面観察で確認できる転位とリーク電流との相関は確認できなかったものの、透明ゲートにてリーク電流が発生していることを確認した箇所（ゲート直下）の結晶の深い部分に異常成長があることが判明し、この点では計画を前倒しで進めることができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
局所リーク箇所を結晶成長後に解析できることが、結晶成長条件にフィードバックをかける上で極めて重要であるので、H28年以降はこの点に注力する。
現状、微小な表面リーク電流の測定系は構築したが、実際のAlGaN/GaN HEMT構造の測定では再現性が不十分である。これについて、調査を行っているが測定系自体の問題ではないことが判明しており、局所的にリークが流れることで結晶自体が変質してしまうことも疑われ、今後、詳細に測定の再現性について検討した上で、表面からの局所リークの箇所の絞り込みに努める。
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| Causes of Carryover |
大型物品において値引きを得られたため。旅費において格安航空券が入手できたため。消耗品（ガラスマスク）の耐久性が高かったため購入数を減らすことができたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
微小電流測定において再現性の確認ができていないため、H28年度には微小電流測定用の探針が当初予定数より必要になることが予想される。H27年度の残額については、これに充当させる予定である。
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Research Products
(2 results)
