| 研究課題/領域番号 |
21K04166
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21050:電気電子材料工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
染谷 満 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (60783644)
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| 研究分担者 |
平井 悠久 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究員 (10828122)
升本 恵子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (60635324)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | SiC / MOS界面 / パワーデバイス / 散乱 / 移動度 / プロセスインテグレーション / シリコンカーバイド / 電界効果トランジスタ / チャネル移動度 / 原子的平坦界面 / 原子的平坦面 / 原子的平坦化 / MOSFET |
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| 研究開始時の研究の概要 |
SiC-MOS界面(SiO2/SiC界面)においてチャネル抵抗が物性値から期待される値に到達しない要因は、従来のSiモデルにはない特異な散乱体がMOS界面に多量に存在することにある。そこで本研究では、SiCの伝導帯下端はミクロ構造バラつきにより揺らぐという特異な性質を持つことに着目し、原子的平坦なMOS界面を有するSiC-MOSFETを創出することで、SiC-MOS界面の特異な散乱体の起源検証とチャネル抵抗の低減を目指す。そのための手法として、SiC表面の原子的平坦化技術および平坦性を維持したままMOSFETを作製する技術を確立し、可動電子密度および可動電子移動度の評価を行う。
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| 研究成果の概要 |
本提案ではSiC-MOSFETのチャネル抵抗低減に向けて、MOS界面を流れるチャネル電子の特異な散乱機構の解明とその抑制を目的として研究を行った。SiCにおいてはMOS界面の原子的凹凸が特異な散乱の要因になると予想し、平坦な界面を有するMOSFETの創出を試みた。究極的な形状である原子的に平坦な界面を有するMOSFETの完成には至れなかったが、界面平坦性と移動度の相関を取り、散乱の要因に関する知見を得ることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
当初目指していた原子的平坦な界面を有するMOSFETの完成には至れなかったが、界面平坦性と移動度の相関から、SiC-MOS界面の特異な散乱の要因を明らかにすることで、SiC-MOSFETのさらなるポテンシャルを示した。今後は本研究で得られた指針をもとに、SiC-MOSのプロセス開発が加速されていくものと考えられる。
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