2013 Fiscal Year Annual Research Report
シリコン基板上の選択再成長による窒化ガリウム系ノーマリオフ型デバイスに関する研究
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23360154
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
江川 孝志 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00232934)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | MOCVD / GaN / 選択再成長 / ノーマリオフ / HEMT |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、Si基板上にノーマリオフ特性（しきい値電圧：正）を有するAlGaN/GaN HEMTを選択再成長法により作製することである。
結晶成長は、有機金属気相成長(MOCVD)法を用いて、Si基板上にAlN/AlGaN層を高温成長させ、その後、歪超格子、GaN層、AlNスペーサ層、AlGaNバリア層（5 nm）を成長させる。そして、選択再成長用のマスクとしてSiO2を用い、リソグラフィーとバッファードフッ酸によるエッチングを行うことで再成長領域を形成した。その後、MOCVD法により、選択的にAlGaN層(15nm)を再成長し、ノーマリオフAlGaN/GaN HEMTの試作を行った。
選択成長(AlGaN 15nm)を行った後のTLM測定から、シート抵抗260Ω/□であった。この値はAlGaN層を連続成長させたときに得られるシート抵抗(330~400Ω/□)とほぼ同等の値であった。従って、再成長を行うことでAlGaN下に2次元電子ガス層の形成されていることが示唆された。
デバイス作製のプロセスは、RIEを用いた素子間分離、SiO2表面保護膜の形成、ソース、ドレインとなるオーミック電極の形成、ゲートとなるショットキー電極の形成の順に行った。再成長AlGaNをゲート近傍まで再成長した構造を持つHEMTは、最大ドレイン電流160 mA/mm, 相互コンダクタンス 120 mS/mm, しきい値電圧+0.4Vの特性が得られ、ノーマリオフ特性を確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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