| 研究課題/領域番号 |
17560309
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
電子デバイス・電子機器
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
角南 英夫 広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 教授 (10311804)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
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| キーワード | 電界効果トランジスタ / 絶縁ゲート / 気体絶縁 / 耐放射線 / 高耐圧 / シリコン窒化膜 / 熱リン酸 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、従来のMOS(金属-酸化膜-半導体)トランジスタの酸化膜を気体に置き換え、宇宙線や放射線劣化の最大要因である酸化膜を不要とすることによって、抜本的な放射線耐性向上を目指すものである。副次的な効果として微細トランジスタのゲート耐圧向上、信頼性向上が期待できる。SF_6などの気体封入により絶縁耐圧を向上する技術は、古くから電力遮断器なとで応用されているが、世界的にも集積回路のトランジスタに適用した例はない。
平成17年度はトランジスタ構造の材料を決定するため、除去膜の材料と最適なエッチング液を選択した。当所第一候補としていたシリコン窒化膜(Si_3N_4)と熱リン酸液の組み合わせは熱リン酸がシリコン基板表面をエッチングすることから不適当であることが判明し、第二候補のシリコン(SiO_2)酸化膜と線衝弗酸の組み合わせを選んだ。
平成18年度はこれらの開発した技術により、ゲート絶縁膜部分がN_2を主成分とするガスで満たされている気体絶縁ゲート電界効果トランジスダ(metal-gas-semiconductor field-effect-transistor : MGS-FET)を世界で初めて実現し、正常なトランジスタ動作を行うことを確認した。
まず基本的なMOSトランジスタが正常であることを確認した。さらに、ゲート絶縁を破壊した後、従来のMOSトランジスタは導電路が恒常的に形成されるのに対し、MGSトランジスタはむしろリーク電流が減少して耐圧が大幅に上昇することを確認した。今後、耐放射線特性が推定できるホットキャリヤ耐性を評価する。
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