Hetero-junction devices of lattice matched alpha-(In1-xAlx)2O3 semiconductors

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22143
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 30:Applied physics and engineering and related fields
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: Nishinaka Hiroyuki 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 准教授 (70754399)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2021-03-31
• Keywords: ミストCVD / 格子整合 / 酸化ガリウム / ヘテロ接合デバイス

Outline of Final Research Achievements

In this research, we developed a novel wide-bandgap semiconductor α-(InxAl1-x)2O3 thin films for heterojunction devices of α-Ga2O3. The α-(InxAl1-x)2O3 alloying with a certain composition is lattice-matched to α-Ga2O3. We grew the α-(InxAl1-x)2O3 lattice-matched to α-Ga2O3 by mist CVD, and investigated the band alignment between α-(InxAl1-x)2O3 and α-Ga2O3. The α- (InxAl1-x)2O3 has a large conduction band offset from α-Ga2O3, indicating that it is a suitable material for heterojunction devices.

Free Research Field

結晶工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では新しい材料であるα-(InxAl1-x)2O3の材料開拓を行い、その材料の魅力的な物性を明らかにした。特にこのα-(InxAl1-x)2O3とα-Ga2O3のバンドラインナップを明らかにしたことは、ヘテロ接合デバイスの形成に向けて重要な意義を持つ。またα-Ga2O3は大きなバンドギャップを持つことから省エネパワー半導体として利用が提案されているが、このα-(InxAl1-x)2O3と組み合わせることで、より広範な利用が期待され、省エネ社会へ貢献する社会的意義の大きな研究である。