| 研究課題/領域番号 |
18J00168
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
田中 一 大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
採択後辞退 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | SiC / MOS / Hall移動度 / モンテカルロ |
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| 研究実績の概要 |
SiC MOSFETは、次世代パワーデバイスとして注目されているが、そのMOS界面には多数の界面欠陥が存在し、反転層における電子輸送については未解明な点が多い。
本研究においては、まず、SiC MOS反転層における電子状態をシュレディンガー方程式とポアソン方程式を自己無撞着に解いて求めた。
次に、SiC MOS界面に多数存在する界面準位に捕獲された電子による散乱を定式化した。ここでは、捕獲電荷がクーロン散乱を生じるだけでなく遮蔽効果ももたらすとしたモデル化を行った。さらに、フォノン散乱・ラフネス散乱・イオン化不純物散乱・電気的に中性な欠陥による散乱もモデル化して、このモデルによりHall移動度を計算した。ここで、電気的に中性な欠陥による散乱は、空間的に局在した摂動ポテンシャルにより表現した。その結果、Hall移動度は、高温ほど低下し、かつ界面準位密度にあまり依存しないという、実験結果と整合する結果が得られた。さらに、中性欠陥の密度とラフネスの振幅・相関長をパラメータとして実験結果へのフィッティングを行い、高アクセプタ密度の場合ほど中性欠陥密度が大きくなるとした場合に、実験で報告されているHall移動度のアクセプタ密度および実効垂直電界に対する依存性を再現できることを示した。
上の研究においては、空間的に局在した摂動ポテンシャルを用いて中性欠陥による散乱を表現した。このようなポテンシャルが分布する系におけるキャリア輸送を、フェルミの黄金率を用いた散乱レートによる半古典的な計算ではなく、量子論的に扱うため、非平衡グリーン関数法を用いた計算も行った。これにより、空間的に局在したポテンシャルで表現されるような欠陥がHall移動度に与える影響について、量子論的な解析を行った。
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| 現在までの達成度 (段落) |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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