2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of diamond power electronics
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18KK0383
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
徳田 規夫 金沢大学, ナノマテリアル研究所, 教授 (80462860)
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| Project Period (FY) |
2019 – 2021
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| Keywords | 表面・界面物性 / ダイヤモンド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
基課題研究の目的は、省エネ・低炭素社会の実現に期待されている次世代パワーデバイスに関して、大電力制御が可能であり、かつ最も高い省エネ効果が期待されているダイヤモンド半導体を用いた超低損失の縦型トレンチゲート構造MOSFET創製のための基盤要素技術を開発し、ダイヤモンドパワーエレクトロニクスの創成に資することである。本国際共同研究では、基課題研究により得られた成果である超低損失ダイヤモンドMOSFETの早期社会実装の加速を目的とする。具体的には、アリゾナ州立大学が有するデバイス開発装置群を用いて、材料基盤研究からデバイス応用研究へ発展させ、ダイヤモンドエレクトロニクスの創成を目指す。
当初の計画では、2021年8月からの約6か月間、アリゾナ州立大学で研究を行う予定であったが、新型コロナウイルスの影響で渡航できなかった。そのため、渡航予定先であるアリゾナ州立大学のNemanich教授とオンラインで議論を行い、本学においてダイヤモンド半導体試料の作製及び評価を行った。具体的には、本学独自のマイクロ波プラズマCVD法によるホモエピタキシャルラテラル成長を用いたホウ素ドープp型ダイヤモンド膜の成長やオーミック接触形成のための高濃度ホウ素ドープダイヤモンドp+層の成長、ダイヤモンド表面・界面構造制御、その表面上にALD法を用いたAl2O3の堆積プロセスの最適化、そして作製したダイヤモンドMOS試料の電気的特性評価を行った。更に縦型トレンチゲート構造MOSFETに必要なp+/n/p-/p+ダイヤモンド積層構造を作製した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
研究実績の概要に示した通り約6か月間の渡航がキャンセルとなったため、計画が大幅に変更となった。そのため、オンラインでの議論、及び次回渡航時に効率的な研究の遂行を可能にすることを目的に本学にて試料作製及び評価を行ったものの、今年度は計画よりも遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年4月の時点、新型コロナウイルスの影響で2021年度も、渡航できない可能性がある。そのため、渡航先とのオンラインでの議論をより密に行い、本学で作製した試料を用いてアリゾナ州立大での応用研究の可否の検討、可能な場合は実施する。また、渡航の目途が立てば、残っている研究実施計画を遂行する。場合によっては研究期間の延長を行う。
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