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高出力ノーマリオフ型GaNMISFETの作製評価の研究

研究課題

研究課題/領域番号 21360168
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関名古屋大学

研究代表者

水谷 孝  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70273290)

研究分担者 岸本 茂  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (10186215)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2011年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2010年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2009年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
キーワードGaN / MISFET / ノーマリオフ / Al_2O_3, InGaN cap / 硫化アンモニウム処理 / gate firstプロセス / 高出力 / AlGaN/GaN / InGaN cap / 薄層GaN
研究概要

p-InGaN/AlGaN/GaN MISFET新構造を提案し、しきい値電圧として1. 2Vのノーマリオフ動作を実現した。さらに1nm厚のGaN薄層をp-InGaN capとAlGaNの間に挿入することにより、InGaN中V字型欠陥発生を抑制し、ゲートリーク電流の低減を実現した。
ゲート絶縁膜としては原子層堆積Al-2O-3とHfO-2を比較検討し、Al-2O-3の方が素子特性の点で優れていることを示した。またゲート絶縁膜形成前の硫化アンモニウム処理が、またオーミック電極用合金処理の前にゲート絶縁膜を形成するgate firstプロセスが過渡応答抑制に有効であることを示した。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (17件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Comparative study of AlGaN/GaN metal. oxide. semiconductor heterostructure field-effect transistors with Al2O3 and HfO2 gate oxide2011

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto, M. Kitamura
    • 雑誌名

      Solid State Electron

      巻: 62 号: 1 ページ: 152-155

    • DOI

      10.1016/j.sse.2011.04.017

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of transient be havior of AlGaN/GaN MOSHFET2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayashi, S. Kishimoto, and T. Mizutani
    • 雑誌名

      Solid State Electron

      巻: 54 号: 11 ページ: 1451-1456

    • DOI

      10.1016/j.sse.2010.07.001

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AlGaN/GaN MOSHFETs with HfO_2 gate oxide : A simulation study2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayashi, S. Sugiura, S. Kishimoto, and T. Mizutani
    • 雑誌名

      Solid State Electron

      巻: 54 号: 11 ページ: 1367-1371

    • DOI

      10.1016/j.sse.2010.03.022

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of normally-off mode GaN and AlGaN/GaN MOSFETs with HfO2 gate insulator2010

    • 著者名/発表者名
      S. Sugiura, Y. Hayashi, S. Kishimoto, T. Mizutani, M. Kuroda, T. Ueda, T. Tanaka
    • 雑誌名

      Solid State Electron

      巻: 54 号: 1 ページ: 79-83

    • DOI

      10.1016/j.sse.2009.10.007

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of transient behavior of AlGaN/GaN MOSHFET2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Hayashi, S.Kishimoto, T.Mizutani
    • 雑誌名

      Solid State Electron.

      巻: 54 ページ: 1451-1456

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AIGaN/GaN MOSHFETs with HfO2 gate oxide : A simulation study2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Hayashi, S.Sugiura, S.Kishimoto, T.Mizutani
    • 雑誌名

      Solid State Electron.

      巻: 54 ページ: 1367-1371

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of normally-off mode GaN and AlGaN/GaN MOSFETs with HfO_2 gate insulator2010

    • 著者名/発表者名
      S.Sugiura, Y.Hayashi, S.Kishimoto, T.Mizutani, et al.
    • 雑誌名

      Solid-State Electronics

      巻: 54 ページ: 79-83

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ゲート先行プロセスによるAl2O3 AlGaN/GaN MOSHFET特性の改善2012

    • 著者名/発表者名
      宮崎英志、岸本茂、水谷孝
    • 学会等名
      第59回春季応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2012-03-17
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] i-GaN薄層挿入によるp-InGaN cap Normally-off型AlGaN/GaN HEMETのゲートリーク電流の低減2012

    • 著者名/発表者名
      山田博之、岸本茂、水谷孝
    • 学会等名
      第59回春季応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2012-03-17
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 原子層成膜Al2O3をゲート絶縁膜とするGaN MOSHFETの作製・評価2012

    • 著者名/発表者名
      宮崎英志、岸本茂、水谷孝
    • 学会等名
      電気学会電子デバイス研究会
    • 発表場所
      一碧荘
    • 年月日
      2012-03-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Improvement of the electrical properties of Al2O3/AlGaN/GaN MOSHFETs by(NH4) 2S surface treatments2011

    • 著者名/発表者名
      E. Miyazaki and T. Mizutani
    • 学会等名
      11th Akasaki Research Center Symposium
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2011-12-09
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Improvement of the electrical properties of Al2O3/AlGaN/GaN MOSFETs by(NH4) 2S surface treatments2011

    • 著者名/発表者名
      E. Miyazaki, S. Kishimoto and T. Mizutani
    • 学会等名
      11th Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics
    • 発表場所
      Gifu, Japan
    • 年月日
      2011-08-29
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] NORMALLY-OFF MODE ALGAN/GAN HEMTS WITH P-INGAN CAP LAYER2011

    • 著者名/発表者名
      T. Mizutani, X. Li, S. Kishimoto, and F. Nakamura
    • 学会等名
      WOCSDICE2011
    • 発表場所
      Catania, Italy
    • 年月日
      2011-06-01
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Improvement of the electrical properties of Al2O3/AlGaN/GaN MOSFETs by(NH4) 2S surface treatments2011

    • 著者名/発表者名
      E. Miyazaki, S. Kishimoto, and T. Mizutani
    • 学会等名
      5th Asia-Pacific Workshop on Widegap Semiconductors
    • 発表場所
      Toba, Japan
    • 年月日
      2011-05-22
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 原子層成膜Al2O3をゲート絶縁膜とするGaNMOSFETの作製・評価2011

    • 著者名/発表者名
      宮崎英志,合田祐司,岸本茂,水谷孝
    • 学会等名
      電子情報通信学会、電子デバイス研究会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2011-05-20
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] (NH4) 2S処理によるAl2O3 AlGaN/GaN MOS FET特性の改善2011

    • 著者名/発表者名
      宮崎英志,岸本茂,水谷孝
    • 学会等名
      第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Normally-off mode AlGaN/GaN HEMTs with p-InGaN cap layer2010

    • 著者名/発表者名
      T. Mizutani, X. Li, and F. Nakamura
    • 学会等名
      10th Akasaki Research Center Symposium
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2010-11-26
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Analysis of transient behavior of AlGaN/GaN MOSFET2010

    • 著者名/発表者名
      T. Mizutani and Y. Hayashi
    • 学会等名
      9th Akasaki Research Center Symposium
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2010-03-12
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] HfO2/AlGaN/GaN MOSFETの過渡応答解析2010

    • 著者名/発表者名
      林慶寿,杉浦俊,岸本茂,水谷孝
    • 学会等名
      電子情報通信学会、電子デバイス研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-01-14
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] HfO2/AlGaN/GaN MOSFETのデバイスシミュレーション:過渡状態解2009

    • 著者名/発表者名
      林慶寿,岸本茂,水谷孝
    • 学会等名
      第70回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      富山大学.
    • 年月日
      2009-09-07
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] AlGaN/GaN MOSFETs with Al2O3 Gate Oxide Deposited by Atomic Layer Deposition2009

    • 著者名/発表者名
      E. Miyazaki, Y. Goda, S. Kishimoto, T. Mizutani
    • 学会等名
      8th Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics
    • 発表場所
      Mielparque-Nagano, Nagano, Japan
    • 年月日
      2009-08-25
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Effects of HfO2/AlGaN interface of HfO2/AlGaN/GaN MOSFET studied by device simulation2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayashi, S. Sugiura, S. Kishimoto, T. Mizutani
    • 学会等名
      8th Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics
    • 年月日
      2009-08-25
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Normally-Off Mode AlGaN/GaN HEMTs with p-InGaN Cap Layer2009

    • 著者名/発表者名
      Xu Li, S. Kishimoto, F. Nakamura, T. Mizutani
    • 学会等名
      8th Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics
    • 発表場所
      Heterostructure Microelectronics, 2009. 08. 25, Mielparque-Nagano, Nagano, Japan. Mielparque-Nagano, Nagano, Japan.
    • 年月日
      2009-08-25
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Effects of HfO_2/AlGaN interface of HfO_2/AlGaN/GaN MOSFET studied by device simulation2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Hayashi, S.Sugiura, S.Kishimoto, T.Mizutani
    • 学会等名
      8^<th> Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics (TWHM 2009)
    • 発表場所
      Mielparque-Nagano, Nagano, Japan
    • 年月日
      2009-08-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://qed63.qd.nuqe.nagoya-u.ac.jp/public-j/

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://qed63.qd.nuqe.nagoya-u.ac.jp/public-j/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [産業財産権] 電界効果トランジスタ2012

    • 発明者名
      水谷孝
    • 権利者名
      水谷孝
    • 出願年月日
      2012-02-28
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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