| 研究課題/領域番号 |
22K20428
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0302:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都工芸繊維大学 |
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研究代表者 |
鐘ケ江 一孝 (鐘ヶ江 一孝) 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 助教 (30962435)
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| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 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 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 酸化ガリウム / 点欠陥 / 過渡容量分光法 / 半導体パワーデバイス / 欠陥準位 / 容量過渡分光法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、パワーデバイス応用が期待されるn型β-Ga2O3と、大容量高周波デバイス応用が期待されているn型κ-Ga2O3の結晶成長と欠陥準位の定量を一貫して行う。得られた情報を結晶成長へフィードバックすることで、欠陥準位の起源を探り、その制御を目指す。Ga2O3中の欠陥準位を詳細に調べる際、定量したい欠陥準位の物性にあわせて測定・解析方法を新規に考案する。欠陥準位の評価のみならず、デバイスの動作領域であるエピタキシャル成長層の結晶成長から一貫した研究を行うことで、結晶成長中に導入される欠陥準位の起源や生成メカニズムの理解を深め、学理に基づきその制御方法を検討する。
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| 研究成果の概要 |
酸化ガリウムのポテンシャルを最大限に引き出した電子デバイスを設計・作製するためには、デバイス特性に影響を与える酸化ガリウム中の深い準位に関する深い理解と制御が必須であり、深い準位の定量を精密に行うことは重要である。
本研究ではまず、酸化ガリウムエピタキシャル成長層中の深い準位の定量に向けて、評価用デバイス作製と測定系の構築を目指した。深い準位の定量手法として本研究では容量過渡分光法に着目し、評価用デバイスのβ-酸化ガリウムSchottky障壁ダイオードの試作を行った。理想的な特性を示すデバイスを再現性良く作製することに成功した。測定系も刷新し、効率よくより高精度に測定することが可能となった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
半導体結晶中の深い準位は、半導体の電気的・光学的性質に大きな影響を及ぼすため、その研究は学術的に重要である。また、電子デバイスにおいて、そのデバイス特性に大きく影響を与えうる半導体デバイス活性領域に存在する深い準位の理解を十分に深め、制御していくことは、デバイス性能の向上に直結するため、半導体パワーデバイス応用が期待される酸化ガリウム中の深い準位に関する研究は、徹底した省エネルギー社会に貢献できる。
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