2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of new diamond electron device using huge polarization charge
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25249054
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
小出 康夫 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 技術開発・共用部門, 部門長/理事 (70195650)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
廖 梅勇 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主幹研究員 (70528950)
井村 将隆 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (80465971)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ダイヤモンド / ゲート酸化膜 / 強誘電体 / 窒化アルミニウム / ＩＩＩ族窒化物 / 論理回路 / ノーマリオフ動作 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Ｈ２８年最終年度の成果は以下の通りまとめられる。
１）Ｈ２７年度までに達成してきた原子層堆積法酸化アルミニウム／スパッタリング法高誘電率酸化膜の２層スタックゲート構造を用いたノーマリオフ型ＭＯＳＦＥＴと原子層堆積法酸化アルミニウム単一ゲートを用いたノーマリオン型ＭＯＳＦＥＴを組み合わせたＮＯＴ、ＯＲおよびNＯＲから論理回路チップの開発し成功した。2層スタックゲートおよび単一ゲートＭＯＳＦＥＴを同時に３００℃熱アニールにすることによって2層スタックゲート酸化物の反応に伴う電荷量変化操作からしきい値制御する独自の手法が基盤となった新奇なプロセシング技術に立脚している。また、これまで開発してきた種々高誘電率ゲート薄膜および２層スタックゲート構造／水素終端ダイヤモンドの価電子帯エネルギー不連続が２．５ｅＶ以上であり、ダイヤモンド表面に発生する2次元正孔キャリアを電界制御可能な実証を得た。同時に電子ビーム蒸着法を用いる酸化物堆積法による高誘電率薄膜ゲートの作製プロセスも確立した。
２）２層スタック酸化膜ゲートＭＯＳＦＥＴと同等レベルのドレイン電流を持つ原子層堆積法酸化アルミニウム／スパッタリングＡｌＮ膜ゲート構造を用いたダイヤモンドＭＯＳＦＥＴの開発に成功した。Ａｒおよび窒素を含む化成スパッタリング法によるＡｌＮ堆積条件の最適化が鍵となった。同時に有機金属化合物成長（ＭＯＶＰＥ）法を用いて水素終端ダイヤモンド表面上ＡｌＮのエピタキシャル成長が可能となり、単一ドメイン単結晶ＡｌＮ薄膜を直接成長させることに成功した。プロジェクト終了後も高品質ＡｌＮゲートを用いたヘテロ接合ＦＥＴの作製から特性改善を試みる計画である。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
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[Journal Article] Effect of off-cut angle of hydrogen-terminated diamond(111) substrate on the quality of AlN towards high-density AlN/diamond(111) interface hole channel,2017
Author(s)
Masataka Imura, Ryan G. Banal, Meiyong Liao, Jiangwei Liu, Takashi Aizawa, Akihiro Tanaka, Hideo Iwai, Takaaki Mano, and Yasuo Koide
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Journal Title
J. Appl. Phys.
Volume: 121,
Pages: 1600727
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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