| 研究課題/領域番号 |
18K19034
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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30:応用物理工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
重川 直輝 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (60583698)
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| 研究分担者 |
嘉数 誠 佐賀大学, 理工学部, 教授 (50393731)
梁 剣波 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (80757013)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | ダイヤモンド / ワイドギャップ半導体 / 直接接合 / 熱処理効果 / 界面中間層 / 熱処理 / 界面熱抵抗 / Si / Al / Cu / 表面活性化接合 / 固相固相界面 |
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| 研究成果の概要 |
(1)Si基板に接合されたダイヤモンド上にFET用のダイヤモンド層を成長し、FET作製、動作実証を行った。界面が実用レベルの耐熱性を持つことを実証した。熱処理によって界面に混晶層が形成されることを示した。混晶層の形成が高耐熱性の起源と考えられる。（２）ダイヤモンド／GaN直接接合を実現し接合が600℃の耐熱性を有することを実証した。熱処理前後の界面の断面TEM観察を行い、熱処理により中間層の薄層化が起こることを示した。（３）ダイヤモンド／Al接合、ダイヤモンド／Cu接合を実現し、金属の融点付近までの耐熱性を実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
接合直後のダイヤモンドと異種材料（GaN、金属）の直接接合界面が準安定状態にあることを示すとともに、ダイヤモンド／Si界面において、界面の耐熱性の起源を示唆する結果を得た。ダイヤモンド／GaN界面がGaN素子作製プロセスに必要な耐熱性を有することを示し、従来技術を凌ぐ高熱伝導率GaN素子を実現可能であることを明らかにした。
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