| 研究課題/領域番号 |
11450021
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
表面界面物性
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| 研究機関 | 高知工科大学 |
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研究代表者 |
成沢 忠 高知工科大学, 工学部, 教授 (30299383)
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| 研究分担者 |
八田 章光 高知工科大学, 工学部, 助教授 (50243184)
神戸 宏 高知工科大学, 工学部, 教授 (10299373)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
15,300千円 (直接経費: 15,300千円)
2000年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1999年度: 13,400千円 (直接経費: 13,400千円)
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| キーワード | 金属 / 半導体界面 / 接触抵抗 / ワイドギャップ半導体 / MeVイオン散乱法 / X線収束 / TLM / GaN / カーボン系材料 / テトラヘドラル・アモルファス・カーボン / 電子エミッター / ガラスキャピラリー / 局所蛍光X線分析 / 金属-半導体界面 / GaN(チッ化ガリウム) / ダイヤモンド / 水素検出 / イオン散乱法 |
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| 研究概要 |
局所蛍光X線分析法、MeVイオン散乱法、電気的特性評価法(TLM,Transmission Line Method)などを駆使して、近年需要の高いGaNと次世代半導体材料と期待されるダイヤモンドのコンタクト電極について、多くの新しい知見を得るとともに、安定な電極形成に向けての示唆、提言を行なった。
微小口径ガラスキャピラリーと平板分光結晶を組み合わせた簡易型蛍光X線分析装置を世界に先駆けて試作し、十分な検出感度、波長分解能を併せ持つことを示した。入射X線を〜10ミクロン径まで絞れるので、従来不可能であった金属/半導体界面のような領域にまで、蛍光X線分析法の利便性を適用できる。GaNについて未解決の問題点は、良質なp型結晶が得られないこと、従って当然ながら、p-GaNへの安定な低抵抗のオーミック電極が得られていないことである。本研究では、p-GaNのドーパント、Mgの活性化率を〜1%以下に阻んでいる元凶の水素に着目し、種々の電極材料について水素の挙動と電気的特性の相関を観察した。その結果、Zr,Pdなど水素との親和性のある金属はGaN中の水素濃度を低減させること、しかし接触抵抗値はこれだけでは〜mΩ・□に止まり、実用的にはMgの不純物準位を浅くする何らかの方策(たとえば不純物酸素やSiのco-dopeなど)が必要であることを示唆した。
ディスプレー用電子エミッターなどへの応用が注目されているテトラヘドラル・アモルファス・カーボンではいかに効率よく電子をカーボン中に注入できるかが問題で、バックコンタクトの材料、成膜条件をパラメータとして、エミッション特性と界面構造の観察を行なった。十指に余る金属材料についてしらべたが、材料および成膜法依存性が認められ、界面における相互拡散ないし凹凸が主としてエミッション特性を支配していることを明らかとした。
今後の課題としては、MeVイオンビームのマイクロ化が当該分野研究の進展に是非とも必要である。
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