2016 Fiscal Year Research-status Report
超低損失・新規窒化物ヘテロ構造トランジスタの実現に向けたプロセス・設計基盤の構築
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16K06298
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
三好 実人 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30635199)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | AlGaN / トランジスタ / ノーマリオフ / 界面準位密度 / フォトルミネッセンス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、将来の電力需要に応える超低損失パワーデバイスを目指し、応募者らが独自開発した新規窒化物ヘテロ構造InAlN/AlGaN を用いたノーマリオフ型MISゲート（＝絶縁ゲート）トランジスタ実現のための基盤技術構築を行うこととしている。そして、この目的のために、MISゲート形成プロセスの評価にPLライフタイム測定を活用し、界面準位密度との相関を調べ、これにより界面準位密度低減のためのプロセス因子抽出と物理解明を進めることを計画した。
H28年度の計画は、「PLライフタイム測定を用いたMISダイオードの『プロセス評価』と『界面準位密度評価』」であった。この計画に対し実際の研究活動では、MOCVD法により成長したAlGaNエピタキシャル膜について、「As-grownサンプル」、「RIEによりドライエッチングを施したサンプル」、「原子層堆積法（ALD法）によりAl2O3絶縁膜を形成したサンプル」という3種類のサンプルを作製し、各々について、紫外線励起フォトルミネッセンス法による発光スペクトル測定ならびに時間分割測定を実施した。この結果、MISダイオード試作プロセスの各段階に相当するサンプルについてバンド端発光におけるキャリア再結合の発光スペクトル並びに発光寿命についてデータ収集を行うことができた。これらは、理想的なMIS界面形成のための研究を進めるうえで貴重なデータとなり得る。一方、MISダイオードの試作については、AlGaNエピタキシャル膜が高抵抗材料であることから、オーミックコンタクト形成に若干の時間がかかったが、現在までにMISダイオード試作工程に目途をつけることができた。
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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
H28年度の計画では、MISダイオードの各プロセス実施後の表面状態についてフォトルミネッセンス法による評価を行うこと、MISダイオード試作・評価による界面準位密度の定量測定を行うことで高品質界面を形成するための知見を得ることを目論んだ。実際の研究活動では、フォトルミネッセンス評価については、順調にデータ収集を進めることができた。MISダイオードの試作については、オーミックコンタクト形成の条件出しに若干の時間がかかってしまったが、MISダイオード試作プロセスに概ね目途をつけることが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
試作MISダイオードを用いてALD酸化膜の界面準位密度測定を実施し、フォトルミネッセンス測定データとの相関を調べていく。また、各プロセスのフォトルミネッセンス測定の結果からプロセスダメージの見積もりを行っていく。
H29年度中には、混晶組成の異なるMISダイオードの評価やMISトランジスタの試作について検討を開始する予定である。
また、H28-29年度の研究成果については、国内外の学会・学術雑誌での発表を行っていく。
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