| 研究課題/領域番号 |
13555094
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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 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
木本 恒暢 京都大学, 工学研究科, 助教授 (80225078)
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| 研究分担者 |
須田 淳 京都大学, 工学研究科, 講師 (00293887)
松波 弘之 京都大学, 工学研究科, 教授 (50026035)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
10,300千円 (直接経費: 10,300千円)
2002年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
2001年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
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| キーワード | シリコンカーバイド / パワーデバイス / MOSFET / 酸化膜 / 半導体界面 / チャネル移動度 |
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| 研究概要 |
本研究では、高い絶縁破壊電界を有するワイドギャップ半導体SiC(シリコンカーバイド)を用いたMOS界面の高品質化、微細加工プロセスと高耐圧横型MOSFETの作製を行った。以下に本研究で得られた主な成果をまとめる。
1.SiC MOS界面の高品質化
高い温度で熱酸化を行うことにより、6H-SiC(0001)面で78cm^2/Vs、4H-SiC(0001)面で22cm^2/Vsという従来と比べて約2倍の高いチャネル移動度を達成した。また、4H-SiC(1120)面および(0338)面では30〜40cm^2/Vsのチャネル移動度が得られ、やはり(0001)面よりMOS界面特性が優れていることが分かった。
2.微細加工プロセス
プラズマCVDで形成した厚いSiO_2膜をドライエッチングによりパターニングする技術を確立し、これをイオン注入用マスクに使用することによって、チャネル長1μm(従来は5μm)のSiC MOSFETを作製することに成功した。
3.高耐圧横型SiC MOSFETの作製
デバイスシミュレーションを駆使してRESURF型のSiC MOSFETの構造設計を行った。次に、エピタキシャル成長とイオン注入技術などの要素技術を集約してRESURF MOSFETを作製し、特性を評価した。耐圧1000V、オン抵抗0.1Ωcm^2という優れた特性を得た。この特性は、SiパワーMOSFETの理論限界を突破しており、SiCの有用性を実験的に実証することができた。
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