2020 Fiscal Year Annual Research Report
Study on corundum-structured ultra-wide band gap oxides with p-type conductivity
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18H01870
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
金子 健太郎 京都大学, 工学研究科, 講師 (50643061)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | p型酸化物 / 超ワイドギャップ / 酸化イリジウム / コランダム / ミストCVD / 酸化ガリウム / 新規半導体 / 混晶 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度として、本研究課題の最終目標である大きなバンドギャップ(超ワイドギャップ)をもつp型酸化物を用いたバイポーラデバイスの作製を行い、そのデバイス特性の評価と導電性制御を柱に研究を行った。しかしながら前年度に続き、高い平坦性を保ちつつ成長速度が大きい酸化イリジウム薄膜の作製は未達の課題であった。そこでまず、酸化イリジウムの成長速度向上のために、水溶性のハロゲン化イリジウムを用いて実験を行った。すると、製膜自体が非常に不安定であり、再現性も著しく乏しいという結果になった。その原因を探るために熱重量示唆熱分析測定を行い、原料の分解過程を評価したところ、熱分解点が拾い範囲で多く存在し、分解過程が不安定である事が分かった。そこで別のハロゲン化物に変更して、同様に熱重量示唆熱分析測定を行ったところ、熱分界点が少なく、特定の意温度で熱分解しやすい事が判明した。この原料を用いて製膜実験を行ったところ、高い収率で平坦性が高い酸化イリジウム薄膜が形成できた。
続いてα-(Ir,Ga)2O3の導電性制御について、Mgをアクセプタドーパントに用いてサンプルを作製したところ、ホール係数が10～100倍となり、Hall起電力が増大した。また、Mg仕込み組成が0.75%と1.0%のサンプルにおいて18乗から19乗台の正孔濃度をもつサンプルが得られた。これらの成果は、ノンドープα-(Ir,Ga)2O3と異なり、高Ga組成領域においても明瞭なp型特性が得られた事は大きな成果であった。さらに、このMgドープα-(Ir,Ga)2O3とα-Ga2O3をn型層に用いたpn接合デバイスを作製したところ、60V前後の絶縁破壊電圧をもつダイオード特性が得られた。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(3 results)
