| 研究課題/領域番号 |
18K13804
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 近畿大学 (2021)
奈良先端科学技術大学院大学 (2018-2020) |
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研究代表者 |
藤井 茉美 近畿大学, 理工学部, 准教授 (30731913)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | ダイヤモンド / 界面 / 欠陥 / トランジスタ / 電界効果トランジスタ / 界面欠陥密度 / キャパシタ / 酸化アルミニウム / 水素終端 / 原子層堆積 |
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| 研究成果の概要 |
本研究ではダイヤモンドと絶縁膜界面状態の改質に着目し，絶縁膜成膜条件によるトランジスタ素子の界面欠陥状態への影響を調査した．
絶縁膜となる酸化アルミニウム薄膜は原子層堆積法を用いて成膜し，原料ガスにはトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ），ヂメチルアルミニウムハイドライト（ＤＭＡＨ）を用いた．ＤＭＡＨはＴＭＡに比べてメチル基の代わりに水素が結合して構成される．これら2種類の絶縁膜による界面状態変化を調べるため，金属/絶縁膜/水素終端ダイヤモンド/金属構造のキャパシタを作製し，静電容量-電圧特性からHigh-low法を用いて界面欠陥準位密度を算出した結果，ＤＭＡＨの場合に欠陥密度が減少する事がわかった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ダイヤモンドパワー半導体素子は，高温環境に耐え，高耐圧，高周波数動作が可能であると期待され次世代の電力変換素子と位置づけられているが，その材料の性能を十分に発揮できていない．本研究では特に素子の特性を左右するダイヤモンドと絶縁膜界面状態の改質に着目し，トランジスタ素子性能の向上を目的とした．結果，素子に用いられる絶縁膜の成膜原料を変更することで，素子界面に形成される電気的な欠陥を50%以下に低減することに成功した．これにより素子の電力損失低減が期待できる．この手法は装置の変更など大掛かりな改善を必要としないため，比較的普及しやすい手法であると言える，
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