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2015 Fiscal Year Annual Research Report

高効率パワーデバイスの動作に影響を及ぼすCVDダイヤモンドの転位の解明

Research Project

Project/Area Number 25820128
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

加藤 有香子  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 先進パワーエレクトロニクス研究センター, 主任研究員 (90509837)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsダイヤモンド / ショットキーバリアダイオード / 転位
Outline of Annual Research Achievements

電力制御系統でのエネルギーロスを抑えて、省エネルギー社会を実現するために、新しい材料を用いた電力制御素子(パワーデバイス)の開発が急務となっている。新しい材料の一つ、ダイヤモンドは、高耐圧のパワーデバイス応用が期待される材料であるが、現状では理想の数十分の1の耐圧特性しか出すことが出来ていない。本申請課題ではダイヤモンドの結晶性、特に転位に着目し、転位が耐圧特性低下の要因になっているのかを議論した。
疑似縦型ショットキーバリアダイオードを複数作製して各素子の耐圧特性を評価した後、デバイス構造中の半導体ダイヤモンド層の転位分布を位相差顕微鏡で観察し、またX線トポグラフ法で転位種の同定を行った。
疑似縦型ショットキーダイオードの耐圧特性と転位分布および転位種の同定結果を比較した結果、刃状転位と未同定の欠陥を内包する疑似縦型ショットキーダイオードの耐圧特性が、著しく低いことを見出した。刃状転位については、以前、基板研磨手法の最適化により半導体ダイヤモンド中での発生を抑制できることを見出している。未同定の欠陥はX線トポグラフ法では同定できなかった欠陥であり、転位束か不純物の可能性があるが、平成27年度中に結論を得ることはできなかった。
本結果は、国内学会、国際筆頭論文で報告した。また、国内学会誌(NEW DIAMOND)に寄稿したX線トポグラフ法の総論の中で、応用編として、本結果の概要をまとめた。

  • Research Products

    (2 results)

All 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] X-ray topographic study of defect in p- diamond layer of Schottky barrier diode2015

    • Author(s)
      Yukako KATO, Hitoshi UMEZAWA, Shin-ichi SHIKATA
    • Journal Title

      Diamond and Related Materials

      Volume: 57 Pages: 22-27

    • DOI

      Diamond and Related Materials

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ダイヤモンドショットキーバリアダイオードのデバイス動作と結晶品質2016

    • Author(s)
      加藤 有香子、梅澤 仁
    • Organizer
      電子デバイス界面テクノロジー研究会
    • Place of Presentation
      東レ総合研修センター(三島市)
    • Year and Date
      2016-01-22 – 2016-01-22

URL: 

Published: 2017-01-06  

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