| 研究領域 | 特異構造の結晶科学：完全性と不完全性の協奏で拓く新機能エレクトロニクス |
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| 研究課題/領域番号 |
16H06419
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
小出 康夫 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, グループリーダー (70195650)
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| 研究分担者 |
劉 江偉 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, 独立研究者 (30732119)
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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| 研究期間 (年度) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
80,340千円 (直接経費: 61,800千円、間接経費: 18,540千円)
2020年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2019年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2018年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2017年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
2016年度: 37,570千円 (直接経費: 28,900千円、間接経費: 8,670千円)
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| キーワード | ダイヤモンド / Ⅲ族窒化物 / ヘテロ接合 / ナノラミネート構造 / 電界効果トランジスタ / III族窒化物 / ナノラミネート薄膜 / II族窒化物 / トランジスタ / ＩＩＩ族窒化物 |
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| 研究成果の概要 |
原子層堆積型MOVPE法を整備し、有機金属化合物およびアンモニアをパルス供給することによるⅢ族窒化物半導体の原子層堆積法を確立した。[AlN(0.2nm)/GaN(0.04nm)]（250対）のナノラミネート膜を成長させ、同程度膜厚のAlN単層膜に比べて3.6倍の誘電率増加を観測し、Ⅲ族窒化物半導体のナノラミネート膜における誘電率の増大効果を世界で初めて実証した。ダイヤモンドFETへの応用は達成できなかったが、海外共同研究成果としてTiOx[xnm]／AlOx[y nm]（x, y = 1～2 nm）ナノラミネート膜をゲート構造に応用したダイヤモンドMOSFETを初めて試作し動作に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
次世代省エネルギーパワー半導体の候補材料として、熱放散性や熱安定性の高いダイヤモンド電界効果トランジスタを開発することを目的とした。AlN/GaNナノラミネート膜を作製し、同程度膜厚のAlN単層膜に比べて3.6倍の誘電率増加を観測し、III族窒化物半導体のナノラミネート膜における誘電率の増大効果を世界で初めて実証するとともに、高誘電率TiOx／AlOxナノラミネート膜をゲート構造に応用したダイヤモンドMOSFETを初めて試作し動作に成功した。誘電率増大化の学術的メカニズムは今後のパワー半導体デバイスに展開する基礎となることが示唆された。
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