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低電力損失ダイヤモンドデバイスの基幹を成す表面界面制御に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 12F02818
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関独立行政法人物質・材料研究機構

研究代表者

寺地 徳之  独立行政法人物質・材料研究機構, 光・電子材料ユニット, 主幹研究員 (50332747)

研究分担者 FIORI Alexandre  独立行政法人物質・材料研究機構, 光・電子材料ユニット, 外国人特別研究員
FIORI A.j.  独立行政法人物質・材料研究機構, 光・電子材料ユニット, 外国人特別研究員
FRONRI A.J.  (独)物質・材料研究機構, 光・電子材料ユニット, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2014年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2012年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワードダイヤモンド / ホウ素ドープ / 低電力損失デバイス / 高温動作 / 表面・界面制御
研究実績の概要

炭化タングステンを電極とするダイヤモンドショットキーダイオード(SBD)界面の熱的安定性に関して、昨年度までは作製が容易な横型構造で評価を行ってきた。界面輸送機構を調べるために、今年度は縦型構造SBDを作製した。600Kでの真空熱処理を施すことにより、ダイヤモンドSBDのショットキー障壁高さが減少し、同時に理想因子が1.1.以下と理想性の高いSBDを形成することに成功した。このSBDは600K以下の温度では安定であった。また、ダイオード特性の温度依存性を調べたところ、安定化処理を施した場合でも、ショットキー障壁高さは1つの電極内で不均一であることを見出した。更に、電極界面の断面組成を調べたところ、600Kでの熱処理を施すことにより界面に金属酸化層が形成されていることを見出した。このことは、界面の金属酸化膜が熱的安定化のカギであることを示唆している。整流比が高いSBDと低いSBDに注目して、電極の界面構造を比較したところ、不良電極では界面酸化層が不均一な膜厚で形成されていることが分かった。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Direct observation of the leakage current in epitaxial diamond Schottky barrier devices by conductive-probe atomic force microscopy and Raman imaging2014

    • 著者名/発表者名
      J. Alvarez, M. Boutchich, J. P. Kleider, T. Teraji and Y. Koide
    • 雑誌名

      J. Phys. D: Appl. Phys.

      巻: 47 号: 35 ページ: 3551021-10

    • DOI

      10.1088/0022-3727/47/35/355102

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal stabilization and deterioration of the WC/p‐type diamond (100) Schottky‐barrier interface2014

    • 著者名/発表者名
      A. Fiori, T. Teraji, and Y. Koide
    • 雑誌名

      physica status solidi (a)

      巻: 211 号: 10 ページ: 2363-2366

    • DOI

      10.1002/pssa.201431216

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Diamond Schottky diodes with ideality factors close to 12014

    • 著者名/発表者名
      A Fiori, T. Teraji, Y. Koide
    • 雑誌名

      Applied Physics Letter

      巻: 10 号: 13 ページ: 1335151-4

    • DOI

      10.1063/1.4897315

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Improved depth resolution of secondary ion mass spectrometry profiles in diamond : A quantitative analysis of the delta-doping2014

    • 著者名/発表者名
      A. Fiori, F. Jomard, T. Teraji, G. Chicot, and E. Bustarret
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 557 ページ: 222-226

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2013.10.076

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zr/oxidized diamond interface for high power Schottky diodes2014

    • 著者名/発表者名
      A. traore, P. Muret, A. Fiori, D. Eon, E. Gheeraert, J. Pernot.
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Let.

      巻: 104 号: 5 ページ: 52105-52105

    • DOI

      10.1063/1.4864060

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synchronized B and 13C Diamond Delta Structures for an Ultimate In-depth Chemical Characterization2013

    • 著者名/発表者名
      A. Fiori, F. Jomard, T. Teraji, S. Koizumi, J. Isoya, E. Gheeraert, and E. Bustarret
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Exp.

      巻: 6 号: 4 ページ: 45801-45801

    • DOI

      10.7567/apex.6.045801

    • NAID

      10031166438

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] TEM comparison of WC-based and Zr-based diamond Schottky diodes: oxide-related effects2015

    • 著者名/発表者名
      J. Pinero, D. Araujo, P. Villar, A. Traore, D. Eon, P. Muret, A. Fiori, J. Pernot, T. Teraji,
    • 学会等名
      SBDD XX
    • 発表場所
      Cultural Centre (Hasselt, Belgium)
    • 年月日
      2015-02-25 – 2015-02-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Influence of oxygen interlayer on the idelity of diamond Schottky diodes2015

    • 著者名/発表者名
      A. Fiori, T. Teraji, J. Pinero, D. Araujo, Y. Koide
    • 学会等名
      SBDD XX
    • 発表場所
      Cultural Centre (Hasselt, Belgium)
    • 年月日
      2015-02-25 – 2015-02-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Thermally Stable p-Diamond Schottky Barrier Diodes at 600 K2014

    • 著者名/発表者名
      Alexandre Fiori, Tokuyuki Teraji, Yasuo Koide
    • 学会等名
      2014 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      The Westin Copley Place (Boston)
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] WC/p型ダイヤモンドショットキーダイオードの1.1未満の理想係数2014

    • 著者名/発表者名
      FIORI Alexandre,寺地徳之,小出康夫
    • 学会等名
      第28回ダイヤモンドシンポジウム
    • 発表場所
      東京電機大学(北千住)
    • 年月日
      2014-11-19 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Schottky-Barrier Inhomogeneities in WC/p-diamond at High Temperature2014

    • 著者名/発表者名
      A. Fiori, T. Teraji and Y. Koide
    • 学会等名
      SSDM2014
    • 発表場所
      Epocal (Tsukuba)
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Behaviour of WC/p-diamond Schottky Diode Properties at Elevated Temperature2014

    • 著者名/発表者名
      A. Fiori, T. Teraji, and Y. Koide.
    • 学会等名
      SBDD XIX
    • 発表場所
      Hasselt, Belgium
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] WC/p-diamond Schottky Diode Behaviour at High Temperature2014

    • 著者名/発表者名
      A. Fiori, T. Teraji, and Y. Koide.
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川県相模原市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Synchronized B and 13C diamond delta structures for an ultimate in-depth chemical characterization2013

    • 著者名/発表者名
      A. Fiori, F. Jomard, T. Teraji, S. Koizumi, J. Isoya, E. Gheeraert, E. Bustarret.
    • 学会等名
      ISCSI VI
    • 発表場所
      Fukuoka, Kyusyu
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Homogeneity of WC p-type diamond Schottky interfaces2013

    • 著者名/発表者名
      A. Fiori, T. Teraji, and Y. Koide.
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      Kyotanabe, Kyoto
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Improved Depth Resolution in Chemical Profile Using Isotope Carbon Delta-Doping Diamond Structures2013

    • 著者名/発表者名
      A. Fiori, F. Jomard, T. Teraji, and E. Bustarret.
    • 学会等名
      2013 JSAP-MRS Joint Symposia
    • 発表場所
      Kyotanabe, Kyoto
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Synchronized B and 13C diamond delta structures - An ultimate thickness characterization tool2013

    • 著者名/発表者名
      A. Fiori, F. Jomard, T. Teraji, S. Koizumi, J. Isoya, E. Gheeraert, E. Bustarret
    • 学会等名
      SBDD XVIII
    • 発表場所
      Hasselt, Belgium
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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