| 研究課題/領域番号 |
18H03770
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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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| 審査区分 |
中区分21:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
松下 雄一郎 東京工業大学, 物質・情報卓越教育院, 特任准教授 (90762336)
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| 研究分担者 |
大島 武 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, 部長 (50354949)
土方 泰斗 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (70322021)
押山 淳 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 特任教授 (80143361)
櫻井 鉄也 筑波大学, システム情報系, 教授 (60187086)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
41,860千円 (直接経費: 32,200千円、間接経費: 9,660千円)
2020年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
2019年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
2018年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
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| キーワード | SiC / DFT / 欠陥 / 単一光子光源 / SiC/SiO2 / 界面 / 移動度 / α-Ga2O3 / 点欠陥 / Pbcセンタ / ダングリングボンド / 酸化 / 第一原理計算 / 密度汎関数理論 |
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| 研究成果の概要 |
本課題では第一原理理論計算に基づいて、SiC-MOS界面欠陥の構造特定と界面欠陥低減法の理論的提案を行なった。SiC/SiO2界面に現れる欠陥の特定は、SiC-MOSデバイス特性の改善において重要な課題である。本研究課題では、SiC-MOS界面欠陥として2つの欠陥候補を特定に成功した。1つは、SiCの伝導帯下端の波動関数に由来するSiC固有の欠陥であり、もう1つは界面に析出した炭素関連欠陥である。特に、界面に析出した炭素関連欠陥を提言する方法として、熱酸化を使わない酸化膜形成法を提案した。また、それを実験によって検証した結果、界面欠陥密度を10分の1にまで低減できていることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
SiC/SiO2界面に現れる欠陥の特定とその低減は、SiC-MOSデバイス特性の改善において重要な研究課題である。本課題では、理論計算に基づき、界面欠陥の特定とその低減法を提案した。特に、その低減法は実験によって有効性が示され、界面欠陥密度の大幅な低減に成功した。ここで開発された技術は、省エネ社会実現に大きく貢献するものと考えられる。この研究課題は、パワー半導体デバイスにおける日本のプレゼンス拡大に大きく貢献するものと考える。
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