極低抵抗・低転位密度自立基板を利用した窒化ガリウムにおける大規模伝導度変調制御

Research Project

Project/Area Number	21K14210
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	宇佐美茂佳大阪大学, 工学研究科, 助教 (30897947)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000) Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords	窒化物半導体 / パワーデバイス / ダイオード / 伝導度変調
Outline of Research at the Start	次世代パワー半導体材料として期待されるGaNは高耐圧・高周波動作可能であるが、大電流駆動に課題がある。大電流駆動時は発熱が問題となるため、半導体自体の抵抗を低くする必要があるが、GaNでは物性限界を超えて抵抗が低下する「伝導度変調」という現象が無視できるほど小さいという欠点があった。近年、現所属の大阪大学森研究室において超低抵抗かつ低転位密度なGaN自立基板を用いることで大規模伝導度変調の発現を示唆する結果が得られたため、本申請研究ではより低抵抗かつ低転位密度なGaN自立基板を開発することで、GaNにおける伝導度変調を完全制御し、極低損失・高速スイッチングパワーダイオードを実証する。