Layered metallic material/semiconductor heterostructures for harsh-environment electronics

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02611
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
• Research Institution: National Institute for Materials Science (2021-2022); Tohoku University (2020)
• Principal Investigator: HARADA Takayuki 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 独立研究者 (90609942)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 薄膜 / 界面 / 酸化物 / ヘテロ構造 / 半導体 / 電気特性 / デバイス

Outline of Final Research Achievements

We have thin film growth by sputtering and application to semiconductor devices, focusing on the high electrical conductivity and surface polarization of metallic delafossites. We have fabricated a high-speed Schottky diode with wide-gap semiconductor Ga2O3. In addition, we succeeded in growing a thin film of a representative metallic delafossite PdCoO2 by a sputtering technique.

Free Research Field

応用物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

金属性デラフォサイト型酸化物とGa2O3を接合し、350℃で逆回復時間11nsで動作するショットキーダイオードを作製した。高温で高速動作が求められるパワーエレクトロニクスなどへの応用が期待できる優れた特性を実証することができた。半導体デバイスへの応用には金属性デラフォサイト型酸化物の大面積薄膜を作製する方法が必要である。本研究ではスケールアップに適したスパッタリング法を用いて、金属性デラフォサイト型酸化物を作製することに成功した。これらは、応用研究に繋がる成果だと位置づけている。