新しい基板主面と新しいエッチング手法による酸化ガリウム微細加工デバイスの開発

• 研究課題/領域番号: 24K01368
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分30010:結晶工学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 大島 孝仁 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 電子・光機能材料研究センター, 主任研究員 (60583151)
• 研究分担者: 大島 祐一 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 電子・光機能材料研究センター, 主幹研究員 (70623528)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2026年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2025年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2024年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
• キーワード: 酸化ガリウム / 微細加工 / デバイス開発 / (-102)面

研究開始時の研究の概要

β型酸化ガリウムパワーデバイスの特性向上に直結するフィン（凸）/トレンチ（凹）構造を、プラズマを用いたドライエッチングではなく、応募者らが提案するプラズマを使用しない塩酸ガスエッチングによるファセット形成を利用して作製する。ここで、これまで研究開発で利用されたことがない(-102)面基板を用いることで、(i) 側壁面が垂直、(ii) 側壁面が表面エネルギー密度最小の (100)ファセット平坦面で構成される、(iii)プラズマダメージが無い、という理想的なフィン/トレンチを実現する。そして、デバイス応用として、縦型フィントランジスタや縦型トレンチショットキーバリアダイオードを試作・評価する。