2021 Fiscal Year Annual Research Report
Research on physical properties of electrode interface on wide-gap semiconductor by a new sress measurement by Raman spectroscopy
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19K05296
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| Research Institution | Chukyo University |
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Principal Investigator |
須田 潤 中京大学, 工学部, 教授 (20369903)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 顕微ラマン分光 / ワイドギャップ半導体 / 熱応力 / 局所的電子物性 / 電子移動度 / 電子密度 / 比抵抗 / 金属積層薄膜電極 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高温領域の電極付ワイドギャップ半導体の電極界面近傍の熱応力と電子物性の挙動を解明することは,次世代の省エネ大電力パワーエレクトロニクスシステムの
高い信頼性の獲得という点で極めて重要である．本研究では,高温領域の電極付ワイドギャップ半導体のラマンイメージングの温度依存性の実験を行い,電極界面
近傍の熱応力の3次元分布を求める．さらにLOPCモードのラマンスペクトルから,高温ワイドギャップ半導体の電極界面近傍の熱応力と局所的な電子物性の関係を
解明するものである。今年度はn形GaN、n形β-Ga2O3結晶（c軸が電極面に対して平行なサンプル）、n形ZnO結晶の積層電極付サンプルを作成して、高温ラマンイメージングの偏光測定を行い、主にE2(high)モードのラマンスペクトルの電極近傍と電極遠方の振動数シフト差を測定し、熱応力の3次元分布を求めた。各場合において電極遠方を基準とした電極近傍のラマン線幅は顕著に広がっていることが観測された。ラマン分光により求められた積層電極付ｎ形GaN結晶の熱応力特性はFEMによる電極界面の熱応力計算結果とほぼ一致しているのがわかった。また、E2(high)モードと同時に測定されたLOPCモードのラマンスペクトルに対して電子プラズマ振動とフォノン非調和効果を仮定した誘電分散によるスペクトル解析を行い、n形GaNを中心にn形4H-SiC、n形β-Ga2O3、n形ZnOを用いた電極付半導体において電極遠方と電極近傍の電子密度、電子移動度、比抵抗を求めた。上記の研究成果は，国際学会の査読付ジャーナル論文(1編)と学術図書（1冊）に発表するとともに，国内学会にて研究発表(7回) を行った。
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Research Products
(9 results)
