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高温熱処理アルミナ超薄膜による絶縁体/窒化インジウムアルミニウム界面の制御と応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K04672
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関北海道大学

研究代表者

赤澤 正道  北海道大学, 量子集積エレクトロニクス研究センター, 准教授 (30212400)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード窒化インジウムアルミニウム / MOS / MIS / 二酸化シリコン / InAlN / SiO2 / 界面制御 / アルミナ / MOS構造
研究成果の概要

窒化ガリウム系高電子移動度トランジスタは第5世代の無線通信向けのデバイスとして貢献しうるが、動作電力および周波数を向上させるためにはバリア層材料として窒化インジウムアルミニウム(InAlN)の採用が期待される。しかし、InAlNの本質的な特性から漏れ電流が大きく、絶縁体と組み合わせてMOSゲート構造とすることが必須となる。本研究においては、このような背景の中、SiO2とInAlNの界面の制御に関する研究を行い、酸化アルミニウム超薄膜層およびプラズマ酸化膜超薄膜層を介在層とすることが有効であることを突き止め、これまでにない良好な特性を有する界面の形成に成功した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Reduction of interface state density at SiO2/InAlN interface by inserting ultrathin Al2O3 and plasma oxide interlayers2017

    • 著者名/発表者名
      M. Akazawa and A. Seino
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi B

      巻: 254 号: 8

    • DOI

      10.1002/pssb.201600691

    • NAID

      120006491497

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the origin of interface states at oxide/III-nitride heterojunction interfaces2016

    • 著者名/発表者名
      M. Matys, B. Adamowicz, A. Domanowska, A. Michalewicz, R. Stoklas, M. Akazawa, Z. Yatabe, and T. Hashizume
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 120 号: 22

    • DOI

      10.1063/1.4971409

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] プラズマ酸化膜介在層を有するSiO2/InAlN界面の特性2018

    • 著者名/発表者名
      北嶋翔平,赤澤正道
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Al2O3およびプラズマ酸化物超薄膜介在層を有するSiO2/InAlN界面の特性2018

    • 著者名/発表者名
      北嶋翔平,赤澤正道
    • 学会等名
      第53回応用物理学会北海道支部/第14回日本光学会北海道支部合同学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Al2O3超薄膜層を挿入したSiO2/InAlN界面の特性―Al2O3膜厚依存性―2017

    • 著者名/発表者名
      清野 惇、赤澤 正道
    • 学会等名
      2017年<第64回>応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      横浜市,パシフィコ横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Al2O3超薄膜介在層を有するSiO2/InAlN界面の特性2017

    • 著者名/発表者名
      北嶋翔平,赤澤正道
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Reduction of Interface State Density at SiO2/InAlN Interface by Inserting Ultrathin Interlayers2016

    • 著者名/発表者名
      M. Akazawa, A. Seino, N. Yokota and T. Hasezaki
    • 学会等名
      International Workshop on Nitride Semiconductors 2016
    • 発表場所
      Hilton Orlando Lake Buena Vista, Orlando, Florida, USA
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プラズマ酸化層を挿入したSiO2/InAlN界面の特性2016

    • 著者名/発表者名
      清野 惇、横田 直茂、赤澤 正道
    • 学会等名
      2016年<第77回>応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      新潟市,朱鷺メッセ
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマCVD SiO2/InAlN界面へのAl2O3超薄膜層挿入の効果2016

    • 著者名/発表者名
      清野 惇,長谷崎泰斗,横田直茂,赤澤 正道
    • 学会等名
      2016年<第63回>応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterization of Surfaces and Interfaces of InAlN (invited)2016

    • 著者名/発表者名
      M. Akazawa
    • 学会等名
      2016 RCIQE International Seminar
    • 発表場所
      Sapporo (Japan)
    • 年月日
      2016-03-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nature and origin of interface states at dielectric/III-N heterojunction interfaces2015

    • 著者名/発表者名
      M. Matys, B. Adamowicz, R. Stoklas, M. Akazawa, Z. Yatabe, and T. Hashizume
    • 学会等名
      2015 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      Boston (USA)
    • 年月日
      2015-11-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プラズマCVDにより形成されたSiO2/InAlN界面の評価2015

    • 著者名/発表者名
      清野 惇,赤澤 正道
    • 学会等名
      2015年<第76回>応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterization of Surfaces and Interfaces of InAlN/GaN Heterostructures (invited)2015

    • 著者名/発表者名
      M. Akazawa and T. Hashizume
    • 学会等名
      11th International Conference on Nitride Semiconductors (ICNS11)
    • 発表場所
      Beijing (China)
    • 年月日
      2015-08-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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