| 研究課題/領域番号 |
18K18866
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 豊田工業大学 |
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研究代表者 |
岩田 直高 豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40708939)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | GaN / 有機金属気層成長法 / Mgアクセプタ / Siドナー / 活性化 / ArFエキシマレーザー / スーパー接合 / パワーデバイス / アクセプタ / レーザー照射 |
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| 研究成果の概要 |
MgとSiを共ドープしたGaNへのArFエキシマレーザー照射により、アクセプタを活性化する技術を開発した。まず、MgドープGaN/SiドープGaN構造ウエハを用いてレーザー照射を行い、縦型pnダイオードの評価によりMgの活性化を明らかにした。次に、照射強度とアクセプタ活性化の関係を詳細に調べ、2mJ/cm2程度の狭い強度範囲で良好な活性化が得られること、より高い強度では活性化の抑制と表面酸化の発生を観察した。この結果を用いて、Mg/Si共ドープGaNを用いて照射を行い、フォトルミネッセンスとダイオード特性を調べたところ、アクセプタの発光強度増加と濃度増加が得られ、Mgの活性化を実現した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
有機金属気層成長法によるGaNは、ドープしたMgが水素と結合してアクセプタとして働かず、この活性化には熱処理が必要である。パルスレーザー照射は熱処理と異なり短時間の処理であるため、アクセプタの拡散を防ぐとともに照射する部分だけに活性化処理が施せる。この手法をMg/Si共ドープGaNに対して適用検討することで、照射部分にp型領域を形成し、照射しない部分のn型領域と縦方向に繰り返し並べたスーパー接合構造の実現を目論む。スーパー接合デバイスは、他のパワーデバイスとは異なり、オン抵抗と耐圧特性のトレードオフを大幅に改善するので、高効率な電力制御が可能となり、省エネルギー社会の実現に大きく寄与する。
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