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ナノスケール構造解析に基づく環境調和デバイス界面の高機能化

研究課題

研究課題/領域番号 21560746
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 材料加工・処理
研究機関大阪大学

研究代表者

前田 将克  大阪大学, 接合科学研究所, 助教 (00263327)

研究分担者 高橋 康夫  大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (80144434)
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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード界面機能 / 異材界面構造 / 界面反応制御 / 広禁制帯幅化合物半導体 / 炭化珪素 / 窒化ガリウム / 金属ガラス / 超音波接合 / 熱的安定性評価 / 結晶化メカニズム / 等速昇温変態曲線 / ガラス遷移温度 / 単結晶窒化ガリウム / オーム性電極 / コンタクト通電特性 / 単結晶炭化珪素 / 多段ステップ昇温熱処理
研究概要

本研究は,炭化珪素(SiC),窒化ガリウム(GaN), Zr基金属ガラスと金属材料の異種材料界面の機能と構造を解析してその相関を解明することを目的として遂行された. SiC/ Ti/ Al界面では, SiCに接する相が熱処理によりTi→TiAl_3→Ti_3SiC_2と変化するに伴って電気伝導特性が変化し, SiC/ Ti_3SiC_2界面が形成されるとオーミック特性が得られることを解明した. GaN/ Ti界面では,界面反応により界面近傍のGaN中に形成されるN空孔がオーミック特性発現を支配することを解明した. Zr_<55> Cu_<30> Ni_5Al_<10>/ Al界面では, Zr_<55> Cu_<30> Ni_5Al_<10>の結晶化温度よりも低温で結晶化が始まることを解明した.

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

    (25件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 16件) 学会発表 (5件) 産業財産権 (4件)

  • [雑誌論文] Change in electrical properties by the evolution of interfacial structure between p-type 4H-SiC and Ti/ Al bilayer2011

    • 著者名/発表者名
      M. Higuchi, K. Nonomura, M. Maeda, Y. Takahashi
    • 雑誌名

      Proc. Int. Symp. Materials Science and Innovation for Sustainable Society(ECO-MATES 2011)

      巻: Vol.2 ページ: 149-150

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 金属ガラスの接合2011

    • 著者名/発表者名
      前田将克, 高橋康夫
    • 雑誌名

      まてりあ

      巻: Vol.50 ページ: 439-445

    • NAID

      10029693285

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] n型窒化ガリウムとチタンの界面反応制御によるオーミックコンタクト層形成2011

    • 著者名/発表者名
      前田将克, 松本倫幸, 高橋康夫
    • 雑誌名

      エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術シンポジウム講演論文集(Mate 2011)

      巻: Vol.17 ページ: 201-204

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 金属ガラスの接合2011

    • 著者名/発表者名
      前田将克,高橋康夫
    • 雑誌名

      まてりあ

      巻: 50 ページ: 439-445

    • NAID

      10029693285

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of interfacial reaction on electrical conduction across the interface between n-type gallium nitride and contact materials2011

    • 著者名/発表者名
      M.Maeda, T.Yamasaki, Y.Takahashi
    • 雑誌名

      Proc.International Symposium on Materials Science and Innovation for Sustainable Society

      巻: 1 ページ: 111-112

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrical properties and structure of contact interface between Ti3SiC2 and p-type GaN2011

    • 著者名/発表者名
      Aiman b.M.H., M.Maeda, Y.Takahashi
    • 雑誌名

      Proc.International Symposium on Materials Science and Innovation for Sustainable Society

      巻: 1 ページ: 113-114

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Change in electrical properties by the evolution of interfacial structure between p-type 4H-SiC and Ti/Al bilayer2011

    • 著者名/発表者名
      M.Higuchi, K.Nonomura, M.Maeda, Y.Takahashi
    • 雑誌名

      Proc.International Symposium on Materials Science and Innovation for Sustainable Society

      巻: 2 ページ: 149-150

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of ohmic contact layer on n-type gallium nitride by controlling interfacial reaction with titanium2010

    • 著者名/発表者名
      M. Maeda, N. Matsumoto and Y. Takahashi
    • 雑誌名

      Proc. Materials Science and Technology

      ページ: 2732-2742

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal stability of Zr_<55> Cu_<30> Ni_5Al_<10> metallic glass in contact with aluminum2010

    • 著者名/発表者名
      M. Maeda, Y. Takahashi and A. Inoue
    • 雑誌名

      Ceram. Trans.

      巻: Vol.219 ページ: 67-72

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal stability of Zr_<55>Cu_<30>Ni_<5>Al_<10> metallic glass in contact with aluminum2010

    • 著者名/発表者名
      M.Maeda, Y.Takahashi, A.Inoue
    • 雑誌名

      Ceramic Transactions

      巻: 219 ページ: 67-72

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of Ohmic Contact Layer on n-type Gallium Nitride by Controlling Interfacial Reaction with Titanium2010

    • 著者名/発表者名
      M.Maeda, N.Matsumoto, Y.Takahashi
    • 雑誌名

      Proc.Mater.Sci.Technol.(MS & T)2010

      ページ: 2732-2742

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interfacial microstructure and thermal stability of Zr_<55> Cu_<30> Ni_5Al_<10> metallic glass joints formed by ultrasonic bonding2009

    • 著者名/発表者名
      M. Maeda, T. Yamasaki, Y. Takahashi and A. Inoue
    • 雑誌名

      Mater. Trans.

      巻: Vol.50 ページ: 1263-1268

    • NAID

      10024815498

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interfacial Microstructure and Thermal Stability of Zr_<55>Cu_<30>Ni_5Al_<10> Metallic Glass Joints Formed by Ultrasonic Bonding2009

    • 著者名/発表者名
      M.Maeda, T.Yamasaki, Y.Takahashi, A.Inoue
    • 雑誌名

      Materials Transactions 50

      ページ: 1263-1268

    • NAID

      10024815498

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of Interfacial Properties in Power Electronic Devices

    • 著者名/発表者名
      M. Maeda and Y. Takahashi
    • 雑誌名

      Int. J. Nanotechnol.

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of interfacial reaction on electrical conduction across the interface between n-type gallium nitride and contact materials

    • 著者名/発表者名
      M. Maeda, T. Yamasaki and Y. Takahashi
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Ser.

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrical properties and structure of contact interface between Ti_3SiC_2 and p-type GaN

    • 著者名/発表者名
      Aiman b. M. H., M. Maeda, Y. Takahashi
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Ser.

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] n型窒化ガリウムへのオーミックコンタクト形成とそのメカニズム2012

    • 著者名/発表者名
      前田将克, 高橋康夫
    • 学会等名
      溶接学会界面接合研究委員会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2012-05-18
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Control of Interfacial Properties in Power Electronic Devices2011

    • 著者名/発表者名
      M.Maeda, Y.Takahashi
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Functional Materials
    • 発表場所
      Sendai, Japan(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ジルコニウム基金属ガラスとアルミニウムの異材界面の構造と安定性2010

    • 著者名/発表者名
      児玉拓己, 前田将克, 高橋康夫
    • 学会等名
      溶接学会
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2010-09-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 炭化ケイ素半導体のオーミックコンタクト形成機構と特性評価2010

    • 著者名/発表者名
      樋口真之, 前田将克, 高橋康夫, 森本純司
    • 学会等名
      溶接学会
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2010-09-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] p型4H-SiC半導体へのオーミックコンタクト形成と特性評価2009

    • 著者名/発表者名
      木村義孝, 前田将克, 高橋康夫
    • 学会等名
      溶接学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2009-09-11
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [産業財産権] 半導体装置、及び、半導体装置の製造方法2009

    • 発明者名
      杉本雅裕,関章憲,川橋憲,高橋康夫,前田将克
    • 権利者名
      大阪大学,トヨタ自動車
    • 産業財産権番号
      2009-229381
    • 出願年月日
      2009-10-01
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [産業財産権] オーミック電極およびその製造方法2009

    • 発明者名
      関章憲,杉本雅裕,川橋憲,高橋康夫,前田将克
    • 権利者名
      大阪大学,トヨタ自動車
    • 産業財産権番号
      2009-182541
    • 出願年月日
      2009-08-05
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [産業財産権] オーミック電極およびその製造方法2009

    • 発明者名
      高橋康夫, 他4名
    • 権利者名
      大阪大学, 他1名
    • 産業財産権番号
      2009-182541
    • 出願年月日
      2009-08-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [産業財産権] 半導体装置、及び、半導体装置の製造方法2009

    • 発明者名
      高橋康夫, 他4名
    • 権利者名
      大阪大学, 他1名
    • 産業財産権番号
      2009-229381
    • 出願年月日
      2009-10-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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