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2014 Fiscal Year Annual Research Report

超低損失ダイヤモンドパワーデバイス開発のための基盤研究

Research Project

Project/Area Number 24686074
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

徳田 規夫  金沢大学, 電子情報学系, 准教授 (80462860)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsカーボン材料 / ダイヤモンド / パワーデバイス / 半導体
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、次世代パワーデバイス材料として最も高い省エネ効果が期待されているダイヤモンド半導体を用いて、その材料・プロセス技術の高度化を行うことで、超省エネ化実現のための革新的デバイス特性を創出することである。
本年度は、前年度の課題に加えて、ダイヤモンドFETの作製を行った。前年度までに得られた我々独自のOH終端ダイヤモンド(111)表面を用いることにより、ショットキー接触、オーミック接触を作り分け、それぞれをゲート、ソース・ドレイン構造に適用した。デバイス特性としては、ゲートリーク電流が大きいものの、ノーマリーオン動作のFET特性が得られた。今後は、前年度得られた高品質なAl2O3/ダイヤモンド構造を用いたノーマリーオフ動作・低オン抵抗・高耐圧のダイヤモンドMOSFETの実現を目指す。
前年度からの継続課題であるダイヤモンド膜のδドーピング制御に関して、一様なドーピングを行ったダイヤモンド膜に対して同一のホウ素不純物濃度で比較すると、室温の抵抗率が約一桁低い低抵抗δドープダイヤモンド膜が得られた。今後は、更なる高移動度かつ高キャリア濃度を持つ超低抵抗δドープダイヤモンドの実現を目指す。
本研究で得られた成果を組み合わせ、ダイヤモンドFETに応用することで、超低損失ダイヤモンドパワーデバイスの実現が期待される。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (25 results)

All 2014 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (21 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Anisotropic lateral growth of homoepitaxial diamond (111) films by plasma-enhanced chemical vapor deposition2014

    • Author(s)
      Norio Tokuda, Masahiko Ogura, Satoshi Yamasaki, and Takao Inokuma
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 53 Pages: 04EH04

    • DOI

      10.7567/JJAP.53.04EH04

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ウェットアニール処理によるダイヤモンドの表面形態と表面伝導層の評価2014

    • Author(s)
      宮田 大輔,南山 拓真, 徳田 規夫,竹内 大輔,山崎 聡,猪熊 孝夫
    • Organizer
      第28回ダイヤモンドシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京電機大学
    • Year and Date
      2014-11-19 – 2014-11-21
  • [Presentation] ポストウェットアニールによる酸素終端ダイヤモンド(111)表面上のオーミック接触の形成2014

    • Author(s)
      南山拓真,宮田大輔,長南幸直, 徳田規夫,小倉政彦,竹内大輔,山崎聡,猪熊孝夫
    • Organizer
      第28回ダイヤモンドシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京電機大学
    • Year and Date
      2014-11-19 – 2014-11-21
  • [Presentation] 異方性エッチングによる原子的平坦なダイヤモンド(111)表面の形成2014

    • Author(s)
      黒島裕貴,徳田規夫, 牧野俊晴,山崎聡,猪熊孝夫
    • Organizer
      第28回ダイヤモンドシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京電機大学
    • Year and Date
      2014-11-19 – 2014-11-21
  • [Presentation] ウェットアニール処理によるダイヤモンド MESFET作製2014

    • Author(s)
      中西一浩,南山拓真,宮田大輔, 辻裕司, 徳田規夫, 小倉政彦,山崎聡,森本章治, 川江健, 猪熊孝夫
    • Organizer
      第28回ダイヤモンドシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京電機大学
    • Year and Date
      2014-11-19 – 2014-11-21
  • [Presentation] 酸素終端ダイヤモンド(111)表面上ALD-Al2O3膜を用いたp型ダイヤモンドMOSキャパシタの電気的特性2014

    • Author(s)
      上田 諒浩,宮田大輔,徳田 規夫,井村将隆,小出康夫,小倉政彦,山崎聡,猪熊 孝夫
    • Organizer
      第28回ダイヤモンドシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京電機大学
    • Year and Date
      2014-11-19 – 2014-11-21
  • [Presentation] 球型共振器構造MPCVDによるホウ素 ドープダイヤモンド膜の高速成長2014

    • Author(s)
      金田 大輝,渡邊 俊介,徳田 規夫,小倉 政彦, 加藤 宙光,梅沢 仁,山崎 聡,有屋田 修,猪熊 孝夫
    • Organizer
      第28回ダイヤモンドシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京電機大学
    • Year and Date
      2014-11-19 – 2014-11-21
  • [Presentation] ウェットアニールによるダイヤモンド(111)表面のOH終端化2014

    • Author(s)
      宮田 大輔, 神谷昇吾, 徳田 規夫,牧野俊晴, 竹内 大輔,山崎 聡,猪熊 孝夫
    • Organizer
      平成26年度 応用物理学会 北陸・信越支部 学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2014-11-07 – 2014-11-08
  • [Presentation] OH終端p型(111)ダイヤモンドへのオーミック接触の形成2014

    • Author(s)
      南山拓真,宮田大輔,長南幸直, 徳田規夫,小倉政彦,竹内大輔,山崎聡,猪熊孝夫
    • Organizer
      平成26年度 応用物理学会 北陸・信越支部 学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2014-11-07 – 2014-11-08
  • [Presentation] ホウ素ドープダイヤモンド(100)膜の高速成長2014

    • Author(s)
      金田 大輝,渡邊 俊介,徳田 規夫,小倉 政彦, 加藤 宙光,梅沢 仁,山崎 聡,有屋田 修,猪熊 孝夫
    • Organizer
      平成26年度 応用物理学会 北陸・信越支部 学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2014-11-07 – 2014-11-08
  • [Presentation] CVD単結晶ダイヤモンド(100)自立基板の開発2014

    • Author(s)
      渡邊 俊介, 森本 隆介, 金田 大輝,徳田 規夫,加藤 宙光, 梅沢 仁 ,山崎 聡, 有屋田 修,猪熊 孝夫
    • Organizer
      平成26年度 応用物理学会 北陸・信越支部 学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2014-11-07 – 2014-11-08
  • [Presentation] ウェットアニール処理 による ダイヤモンドMESFET作製プロセスの提案2014

    • Author(s)
      中西一浩,南山拓真,宮田大輔, 辻裕司, 徳田規夫, 小倉政彦,山崎聡,森本章治, 川江健, 猪熊孝夫
    • Organizer
      平成26年度 応用物理学会 北陸・信越支部 学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2014-11-07 – 2014-11-08
  • [Presentation] 半絶縁性CVDダイヤモンド(111)膜の電気的特性2014

    • Author(s)
      向瀬 貴樹,金田 大輝,渡邊 俊介, 森本 隆介,徳田 規夫,山崎 聡,猪熊 孝夫
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季講演大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
  • [Presentation] ウェットアニールダイヤモンド(111)上ALD-Al2O3膜を用いたMOSキャパシタの電気的特性2014

    • Author(s)
      上田 諒浩,宮田大輔,徳田 規夫,井村将隆,小出康夫,小倉政彦,山崎聡,猪熊 孝夫
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季講演大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
  • [Presentation] 水素プラズマ処理による原子的に平坦なダイヤモンド(111)表面の選択的形成2014

    • Author(s)
      黒島裕貴,徳田規夫, 牧野俊晴,山崎聡,猪熊孝夫
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季講演大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
  • [Presentation] ウェットアニール処理による(100)ダイヤモンドの表面ラフネス評価2014

    • Author(s)
      宮田 大輔,南山 拓真, 徳田 規夫,竹内 大輔,山崎 聡,猪熊 孝夫
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季講演大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
  • [Presentation] 球型共振器構造MPCVDを用いたホウ素ドープダイヤモンド(100)膜のホモエピタキシャル高速成長2014

    • Author(s)
      金田 大輝,渡邊 俊介,徳田 規夫,小倉 政彦, 加藤 宙光,梅沢 仁,山崎 聡,有屋田 修,猪熊 孝夫
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季講演大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
  • [Presentation] ポストウェットアニール処理を用いたダイヤモンドMESFETの作製2014

    • Author(s)
      中西一浩,南山拓真,宮田大輔, 辻裕司, 徳田規夫, 小倉政彦,山崎聡,森本章治, 川江健, 猪熊孝夫
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季講演大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
  • [Presentation] 球型共振器構造MPCVDを用いたダイヤモンド(100)膜のホモエピタキシャル高速成長2014

    • Author(s)
      渡邊 俊介, 森本 隆介, 金田 大輝,徳田 規夫,加藤 宙光, 梅沢 仁 ,山崎 聡, 有屋田 修,猪熊 孝夫
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季講演大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
  • [Presentation] ポストウェットアニールによるp型(111)ダイヤモンドへのオーミック接触の形成2014

    • Author(s)
      南山拓真,宮田大輔,長南幸直, 徳田規夫,小倉政彦,竹内大輔,山崎聡,猪熊孝夫
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季講演大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
  • [Presentation] グラフェン・オン・ダイヤモンドにおけるダイヤモンド(111)表面の水素終端化2014

    • Author(s)
      長南幸直,徳田規夫, 小倉政彦, 牧野俊晴, 山崎聡, 猪熊孝夫
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季講演大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
  • [Presentation] Atomically controlled diamond surfaces and interfaces2014

    • Author(s)
      N. Tokuda, D. Miyata, A. Ueda, T. Chonan, T. Minamiyama, T. Inokuma, M. Imura, Y. Koide, M. Ogura, T. Makino, D. Takeuchi, S. Yamasaki
    • Organizer
      2014 International Conference on Diamond and Carbon Materials
    • Place of Presentation
      Madrid, Spain
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-11
    • Invited
  • [Book] Novel Aspects of Diamond (Chapter 1. Homoepitaxial Diamond Growth by Plasma-Enhanced Chemical Vapor Depositionを担当)2014

    • Author(s)
      Norio Tokuda
    • Total Pages
      325(担当分は29ページ)
    • Publisher
      Springer
  • [Remarks] 次世代ダイヤモンドパワーデバイスの開発

    • URL

      http://www.o-fsi.kanazawa-u.ac.jp/about/section/research/solutiontype2/

  • [Remarks] Atomically controlled diamond surfaces

    • URL

      http://www.kanazawa-u.ac.jp/research_bulletin/highlights_005.html

URL: 

Published: 2016-06-01  

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