2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of novel fabrication process of amorphous oxide semiconductor using field effect
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18K13990
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
井手 啓介 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (70752799)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | アモルファス酸化物半導体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題はアモルファス酸化物半導体の欠陥起源を明らかにし、その上で電界効果や光照射などの外部刺激により酸素欠損や過剰酸素、不純物水素などの欠陥形成を制御することを目的とした。
はじめに、様々なスパッタリング条件でアモルファスInGaZnO半導体薄膜を作製し欠陥起源を調査した。硬X線光電子分光測定において後処理と差分法を組み合わせることによって、酸素欠損が深い欠陥準位を形成する・また過剰酸素は深い欠陥を不活性化するという結論が得られた。この実験結果は新規欠陥制御法を確立する上で重要であると判断し慎重に実験結果を積み上げた。その結果やや時間を取られてしまったが、現在、論文投稿の準備中である。
つぎに、不純物を添加したアモルファス酸化物薄膜トランジスタを作成し、シルバコ社のアトラス（デバイスシミュレータ）により欠陥解析を試みた。薄膜トランジスタの伝達特性および出力特性を測定し、デバイスシミュレータで欠陥分布を適切に考慮することで実験結果をよく再現することができ、添加された不純物が作る欠陥準位を抽出することができた。
最後に、電界効果等を用いてフェルミレベルを制御することにより、欠陥形成の制御を試みた。バイアス印加や光照射した際のデバイス劣化や過渡的応答の影響も大きく、欠陥制御に有効な手法であるという証拠を得るに至らなかった。しかし、水素添加をすることで超ワイドギャップ材料でもしきい値制御できることが分かり、当初の計画と異なるアプローチであるものの、課題解決できたと言える。
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[Presentation] Light emitting diodes on glass using amorphous oxide semiconductor thin-film phosphors, rare-earth doped a-Ga-O2019
Author(s)
aoto Watanabe, Keisuke Ide, Takayoshi Katase, Junghwan Kim, Shigenori Ueda, Koji Horiba, Hiroshi Kumigashira, Hidenori Hiramatsu, Hideo Hosono, Toshio Kamiya
Organizer
Materials Research Meeting 2019
Int'l Joint Research
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[Presentation] Low-temperature fabrication of multi-color thin-film phosphor and light emitting diodes using amorphous oxide semiconductor, rare-earth doped a-Ga-O2019
Author(s)
Naoto Watanabe, Keisuke Ide, Takayoshi Katase, Junghwan Kim, Shigenori Ueda, Koji Horiba, Hiroshi Kumigashira, Hidenori Hiramatsu, Hideo Hosono, Toshio Kamiya
Organizer
11th International Symposium on Transparent Oxide and Related Materials for Electronics and Optics
Int'l Joint Research
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[Presentation] アモルファス酸化物半導体a-GaOxをホストとする蛍光体を用いた直流駆動型発光素子の低温作製2019
Author(s)
渡邉脩人, 井手啓介, 片瀬貴義, 笹瀬雅人, 戸田喜丈, 金正煥, 上田茂典, 堀場弘司, 組頭広志, 平松秀典, 細野秀雄, 神谷利夫
Organizer
第66回応用物理学会春季学術講演会
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