| 研究課題/領域番号 |
20K04587
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分21050:電気電子材料工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
|---|
研究代表者 |
色川 芳宏 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 電子・光機能材料研究センター, 主幹研究員 (90394832)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
|
|---|
| キーワード | GaN / interface / hydrogen / GaN MOSFET / MOS / 水素 / 窒化ガリウム / トランジスタ / 界面 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
近年、省エネルギーの観点から、インバータ等の電力変換モジュールに用いられるパワーデバイスの低損失化が求められている。現在、多くのパワーデバイスとしてシリコンからなる素子が使われているが、素子での電力損失が大きい。一方、窒化ガリウム（GaN）等のバンドギャップが大きい半導体は、材料の絶縁破壊電圧が高いために、電力損失の低減が期待されている。本研究では、インバータの主要部品の一つであるMOS（金属／酸化物／半導体）型FET（電界効果トランジスタ）の酸化物／半導体界面を制御することで、GaNからなるパワートランジスタを高特性化する。
|
| 研究成果の概要 |
近年、省エネルギーの観点から、パワーデバイスの低損失化が求められている。現在、多くのパワーデバイスとしてSiからなる素子が使われているが、素子での電力損失が大きい。一方、GaN等の半導体は、材料の絶縁破壊電圧が高いために、電力損失の低減が期待されている。現状では、GaN素子は、酸化物／半導体界面の知見が十分に得られていないために、理論的に期待される特性が得られていない。そこで、酸化物／半導体界面を評価するオリジナルな手法として、水素を用いた特性評価法を開発した。さらに、作製した素子に対して酸化物／半導体界面の電気的特性評価を行った。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
一般的に、パワーデバイスの酸化膜は結晶構造を持たないアモルファス構造のために、その膜質を評価することは難しい。本研究によって得られた酸化膜の特性評価法は、酸素空孔をも評価できる可能性があり、学術的に重要であると思われる。さらに、GaNの自然酸化膜が洗浄後の試料にも残存しており、デバイス特性に影響を及ぼしている可能性を明らかにした。
|
