ＧａＮ系ＨＥＭＴにおける電子速度の詳細評価の研究

• 研究課題/領域番号: 24560392
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 末光 哲也 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (90447186)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 窒化物半導体 / 電界効果トランジスタ / マイクロ波・ミリ波 / 窒化物トランジスタ / GaN / トランジスタ

研究成果の概要

窒化ガリウム（GaN）系高電子移動度トランジスタ（HEMT）において、そのミリ波・サブミリ波素子としてのポテンシャルを予測する上で貴重な情報である、ドレイン端における電子速度を評価した。異なる形状のゲート・フィールドプレート電極を持つゲート長180nmのHEMTについてゲート電極直下の電子走行時間を求め、ドレイン側への空乏領域の広がり分の補正を確認すると共に、電子速度を 1.21～1.27×10^7 cm/s と評価した。

研究成果

• [雑誌論文] Current collapse suppression in AlGaN/GaN HEMTs by means of slant field plates fabricated by multi-layer SiCN (2014)
  • 著者名/発表者名: Kengo Kobayashi, Shinya Hatakeyama, Tomohiro Yoshida, Daniel Piedra, Tomás Palacios, Taiichi Otsuji, Tetsuya Suemitsu
  • 雑誌名: Solid State Electron 巻: 101 ページ: 63-69
  • DOI: 10.1016/j.sse.2014.06.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved breakdown voltage and RF characteristics in AlGaN/GaN high electron mobility transistors achieved by slant field plates (2014)
  • 著者名/発表者名: Kengo Kobayashi, Shinya Hatakeyama, Tomohiro Yoshida, Yuhei Yabe, Daniel Piedra, Tomás Palacios, Taiichi Otsuji, Tetsuya Suemitsu
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 7 号: 9 ページ: 096501-096501
  • DOI: 10.7567/apex.7.096501
  • NAID: 210000137238
  • 査読あり
• [雑誌論文] AlGaN/GaN MIS-gate HEMTs with SiCN gate stacks (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Kobayashi, M. Kano, T. Yoshida, R. Katayama, T. Matsuoka, T. Otsuji, T. Suemitsu
  • 雑誌名: Physica Status Solidi (c) 巻: 10 号: 5 ページ: 790-793
  • DOI: 10.1002/pssc.201200609
  • NAID: 110009728022
  • 査読あり
• [学会発表] Drain depletion length in InAlN/GaN MIS-HEMTs with slant field plates (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Yasukawa, S. Hatakeyama, T. Yoshida, T. Kimura, T. Matsuoka, T. Otsuji, and T. Suemitsu
  • 学会等名: 42nd International Symposium on Compound Semiconductors
  • 発表場所: アメリカ・サンタバーバラ
  • 年月日: 2015-06-28 – 2015-07-02
• [学会発表] A new process approach for slant field plates in GaN-based HEMTs (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Suemitsu, K. Kobayashi, S. Hatakeyama, N. Yasukawa, T. Yoshida, T. Otsuji, D. Piedra, and T. Palacios
  • 学会等名: th International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitride and Nanomaterials
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-31
  • 招待講演
• [学会発表] InAlN/GaN HEMTs における傾斜型フィールドプレトによるドレイン空乏領域長への影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安川奈那, 畠山信也, 吉田智洋, 尾辻泰一, 末光哲也
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 平塚
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] 傾斜型フィールドプレートを用いたAlGaN/GaN HEMTのRF特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 畠山信也, 小林健悟, 吉田智洋, 尾辻泰一, 末光哲也
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-09-16 – 2014-09-20
• [学会発表] RF characteristics of AlGaN/GaN HEMTs with slant field plates (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Hatakeyama, K. Kobayashi, T. Yoshida, T. Otsuji, and T. Suemitsu
  • 学会等名: 41st International Symposium on Compound Semiconductors
  • 発表場所: フランス・モンペリエ
  • 年月日: 2014-05-11 – 2014-05-15
• [学会発表] 多層SiCNを用いて作製した傾斜型フィールドプレートによるAlGaN/GaN HEMTにおける電流コラプスの抑制 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林健悟、畠山信也、吉田智洋、矢部裕平、D. Piedra、T. Palacios、尾辻泰一、末光哲也
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川県相模原市
• [学会発表] InAlN/GaN HEMTsとAlGaN/GaN HEMTsにおける相互コンダクタンスの周波数分散 (2014)
  • 著者名/発表者名: 畠山信也、小林健悟、吉田智洋、尾辻泰一、末光哲也
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川県相模原市
• [学会発表] Fabrication of slant field plates for AlGaN/GaN HEMTs by multi-layer SiCN (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Hatakeyama, K. Kobayashi, T. Yoshida, T. Otsuji, T. Suemitsu
  • 学会等名: 10th Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics (TWHM)
  • 発表場所: 北海道函館市
• [学会発表] Current collapse suppression in AlGaN/GaN HEMTs by means of slant field plates fabricated by multi-layer SiCN (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Kobayashi, S. Hatakeyama, T. Yoshida, D. Piedra, T. Palacios, T. Otsuji, T. Suemitsu
  • 学会等名: International Semiconductor Device Research Symposium (ISDRS)
  • 発表場所: Bethesda, MD, USA
• [学会発表] 多層SiCN絶縁膜によるAlGaN/GaN HEMT用傾斜フィールドプレートの形成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林健悟，吉田智洋，畠山信也，尾辻泰一，末光哲也
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岐阜
• [学会発表] SiCNゲート絶縁膜を用いたAlGaN/GaN MISゲートHEMT
  • 著者名/発表者名: 小林健悟，吉田智洋，尾辻泰一，片山竜二，松岡隆志，末光哲也
  • 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