2021 Fiscal Year Research-status Report
ダイヤモンド半導体結晶の非輻射型欠陥生成メカニズム解明によるデバイス特性の改善
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19K05293
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
毎田 修 大阪大学, 工学研究科, 助教 (40346177)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ダイヤモンド / 半導体物性 / 欠陥評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和2年度に作製した不純物濃度約4×10^17cm^-3を有するホウ素ドープダイヤモンドショットキーバリアダイオードの特性評価を開発した非輻射型欠陥評価系を用いて行った。その結果、価電子帯の上端から約0.8eVの深さに存在する正孔トラップに起因する結晶欠陥の光イオン化断面積が約3×10^-14cm^2であることを明らかにした。また、ホウ素ドープダイヤモンドエピタキシャル成長装置の水素・酸素混合ガスを用いたクリーニング手法の開発を行い、成長装置内残留ホウ素の低減を図るとともに、成長時に微量の酸素ガスの導入を行うことでダイヤモンドエピタキシャル膜への不純物導入制御性の向上を図った。得られた知見をもとに、新たに不純物濃度約6×10^16cm^-3を有するホウ素ドープダイヤモンドショットキーバリアダイオードを作製し、非輻射型欠陥評価を行った。その結果、価電子帯の上端から約1.2eVの深さに存在する正孔トラップに起因する結晶欠陥の存在を確認した。さらに不純物濃度約4×10^17cm^-3を有するホウ素ドープダイヤモンドショットキーバリアダイオードの非輻射欠陥評価結果と比較することで、上記、価電子帯の上端から約1.2eVの深さに存在する正孔トラップに起因する結晶欠陥の生成要因が、ダイヤモンド膜中のホウ素に起因することを明らかにした。
また、マイクロ波プラズマCVD法によりホモエピタキシャル成長したダイヤモンド結晶上へのSiO2絶縁膜形成プロセスの開発に着手した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルスの感染拡大にともない、ダイヤモンド結晶上への絶縁膜形成プロセスの開発、絶縁膜/ダイヤモンド界面準位評価に研究進捗の遅延が生じたが、それ以外の研究実施内容については当初予定通りに進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画に従い、ダイヤモンド結晶上への絶縁膜形成プロセスの開発を進めるとともに絶縁膜/ダイヤモンド界面準位評価を行うことで界面特性の改善を図る。さらに、本研究で得られた知見を関連国際学会で成果公開を行う。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの感染拡大にともない、ダイヤモンド結晶上への絶縁膜形成プロセスの開発、絶縁膜/ダイヤモンド界面準位評価に研究進捗の遅延が生じたため、物品費に未使用額が生じたが、当初の予定通り、上記研究の物品費に支出するとともに、得られた知見の成果公開のため、2022年9月に行われる関連国際学会の参加費、旅費に支出する予定である。
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Research Products
(4 results)
