狭ギャップ半導体における低次元鏡像電荷効果に基づく中赤外領域励起子制御

• 研究課題/領域番号: 15K13348
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 結晶工学
• 研究機関: 北陸先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 鈴木 寿一 北陸先端科学技術大学院大学, ナノマテリアルテクノロジーセンター, 教授 (80362028)
• 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: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 狭ギャップ半導体 / 低次元系 / クーロン相互作用 / 固定電荷 / 混合酸化物 / InAs / 異種材料融合技術 / 低次元電子 / 低周波ノイズ

研究成果の概要

低誘電率ホスト材料上InAs薄膜構造(InAs/low-k構造)を作製し、この系の電流低周波ノイズの挙動を調べた結果、InAs薄膜内電子のクーロン相互作用の特徴的長さが20 nm程度であることがわかった。また、InAs/low-k構造におけるInAsとlow-k材料の間に高誘電率酸化物を挿入したInAs/high-k/low-k構造の作製に成功し、この系においては、界面の幾何学的不均一性による電子の散乱は抑制されるものの、界面近傍の意図せぬ固定電荷によるクーロン散乱の影響が大きいことが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Insulator-semiconductor interface fixed charges in AlGaN/GaN metal-insulator-semiconductor devices with Al2O3 or AlTiO gate dielectrics (2018)
  • 著者名/発表者名: S. P. Le, D. D. Nguyen, and T. Suzuki
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 123 号: 3 ページ: 034504-034504
  • DOI: 10.1063/1.5017668
  • 査読あり
• [雑誌論文] An InAs/high-k/low-k structure: electron transport and interface analysis (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Ui, R. Mori, S. P. Le, Y. Oshima, and T. Suzuki.
  • 雑誌名: AIP Advances 巻: 7 号: 5 ページ: 055303-055303
  • DOI: 10.1063/1.4983176
  • NAID: 120006584033
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Low-frequency noise in AlTiO/AlGaN/GaN metal-insulator-semiconductor heterojunction field-effect transistors (2016)
  • 著者名/発表者名: S. P. Le, T. Ui, T. Q. Nguyen, H.-A. Shih, and T. Suzuki
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 119 号: 20
  • DOI: 10.1063/1.4952386
  • NAID: 120006584035
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Low-frequency noise in InAs films bonded on low-k flexible substrates (2015)
  • 著者名/発表者名: S. P. Le, T. Ui, and T. Suzuki
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 107 号: 19
  • DOI: 10.1063/1.4935458
  • NAID: 120006510328
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] ダブルリセス構造を有するノーマリオフ型AlGaN-GaN MOSFETのDIBL特性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 佐藤拓, 瓜生和也, 岡安潤一, 君島正幸, 鈴木寿一
  • 学会等名: 電気学会電子デバイス研究会
  • 招待講演
• [学会発表] Threshold voltages of Al2O3/AlGaN/GaN and AlTiO/AlGaN/GaN metal-insulator-semiconductor devices (2017)
  • 著者名/発表者名: S. P. Le, D. D. Nguyen, and T. Suzuki
  • 学会等名: 49th International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 国際学会
• [学会発表] Drain-induced barrier lowering in normally-off AlGaN-GaN MOSFETs with single- or double-recess overlapped gate (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, K. Uryu, J. Okayasu, M. Kimishima, and T. Suzuki
  • 学会等名: 49th International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 国際学会
• [学会発表] Fabrication and characterization of InAs/high-k/low-k structures (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Ui, R. Mori, S. P. Le, Y. Oshima, and T. Suzuki
  • 学会等名: 48th Int. Conf. on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: Tsukuba International Congress Center (茨城県つくば市)
  • 年月日: 2016-09-26
  • 国際学会
• [学会発表] Low-frequency noise exponents in InAs thin films on flexible or GaAs(001) substrates (2016)
  • 著者名/発表者名: S. P. Le, T. Ui, and T. Suzuki
  • 学会等名: 43rd International Symposium on Compound Semiconductors
  • 発表場所: Toyama International Conference Center (富山県富山市)
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] Low-frequency noise in AlTiO/AlGaN/GaN metal-insulator-semiconductor heterojunction field-effect transistors (2015)
  • 著者名/発表者名: S. P. Le, T. Ui, T. Q. Nguyen, H.-A. Shih, and T. Suzuki
  • 学会等名: 47th Int. Conf. on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: Sapporo Convention Center (北海道札幌市)
  • 年月日: 2015-09-28
  • 国際学会
• [学会発表] Fabrication and characterization of AlTiO/InAlN/AlN/GaN metal-Insulator-semiconductor field-effect transistor (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Yamaguchi, T. Ui, J. Liang, H.-A. Shih, and T. Suzuki
  • 学会等名: 47th Int. Conf. on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: Sapporo Convention Center (北海道札幌市)
  • 年月日: 2015-09-28
  • 国際学会