| Project/Area Number |
22K20428
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0302:Electrical and electronic engineering and related fields
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
Kanegae Kazutaka 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 助教 (30962435)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 酸化ガリウム / 点欠陥 / 過渡容量分光法 / 半導体パワーデバイス / 欠陥準位 / 容量過渡分光法 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、パワーデバイス応用が期待されるn型β-Ga2O3と、大容量高周波デバイス応用が期待されているn型κ-Ga2O3の結晶成長と欠陥準位の定量を一貫して行う。得られた情報を結晶成長へフィードバックすることで、欠陥準位の起源を探り、その制御を目指す。Ga2O3中の欠陥準位を詳細に調べる際、定量したい欠陥準位の物性にあわせて測定・解析方法を新規に考案する。欠陥準位の評価のみならず、デバイスの動作領域であるエピタキシャル成長層の結晶成長から一貫した研究を行うことで、結晶成長中に導入される欠陥準位の起源や生成メカニズムの理解を深め、学理に基づきその制御方法を検討する。
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| Outline of Final Research Achievements |
To design and manufacture devices that maximize the potential of gallium oxide, it is essential to have a deep understanding and control of the deep levels in gallium oxide that affect device characteristics. Accurate quantification of deep levels in gallium oxide is important.
In this study, development of device processes and a measurement system for quantifying deep levels in gallium oxide epitaxial layers were performed. As a method for quantifying deep levels, capacitance transient spectroscopy was focused, and prototypes of β-gallium oxide Schottky barrier diodes were fabricated for evaluation purposes. We successfully manufactured devices with ideal characteristics consistently. The measurement system was also revamped, enabling more efficient and higher precision measurements.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
半導体結晶中の深い準位は、半導体の電気的・光学的性質に大きな影響を及ぼすため、その研究は学術的に重要である。また、電子デバイスにおいて、そのデバイス特性に大きく影響を与えうる半導体デバイス活性領域に存在する深い準位の理解を十分に深め、制御していくことは、デバイス性能の向上に直結するため、半導体パワーデバイス応用が期待される酸化ガリウム中の深い準位に関する研究は、徹底した省エネルギー社会に貢献できる。
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