| 研究課題/領域番号 |
18J20080
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
前田 拓也 京都大学, 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 |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2019年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2018年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | 窒化ガリウム(GaN) / アバランシェ破壊 / 衝突イオン化係数 / 絶縁破壊電界 / p-n接合 / Franz-Keldysh効果 / 光電流 / パワーデバイス / 半導体 / 窒化ガリウム / 電子デバイス / p-n接合ダイオード / 絶縁破壊 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は，窒化ガリウム(GaN)半導体のアバランシェ破壊特性の解明を目指し，衝突イオン化係数およびその温度依存性の測定に取り組んだ．p-n接合界面から主にp層側へ空乏層が拡がるGaN p-/n+接合ダイオードを作製し，基礎吸収端(~365nm)より短波長/長波長の光照射下における光誘起電流の測定・解析を行うことで，電子注入・正孔注入時のアバランシェ増倍係数を求めた．得られた増倍係数を解析することでGaNの電子・正孔の衝突イオン化係数を223-373K温度範囲で抽出することに成功した．得られた衝突イオン化係数を経験式を用いてモデル化し，得られた衝突イオン化係数の式(パラメータ)を用いてGaNの理想的な絶縁破壊特性をシミュレーションした．様々なドーピング密度のGaN p-n接合に対して絶縁破壊電圧をシミュレーションしたところ，過去に報告されているGaNパワーデバイスの絶縁破壊特性をよく再現した．得られた絶縁破壊電圧より絶縁破壊電界のドーピング密度依存性を経験式を用いてモデル化した．また，絶縁破壊特性の温度依存性，耐圧維持層の極性依存性，膜厚依存性についてもシミュレーションを行い，詳細に議論した．これらの結果は，J. Appl. Phys.に投稿・採択された．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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