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パワー半導体用beta-Ga2O3のハライド気相成長法による高速製膜技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25420307
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・電気材料工学
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

ビジョラ ガルシア  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 光・電子材料ユニット, 主任研究員 (90421411)

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, 光・電子材料ユニット, 主任研究員 (70623528)
島村 清史  国立研究開発法人 物質・材料研究機構, 光・電子材料ユニット, グループリーダー (90271965)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード酸化物半導体 / ワイドギャップ半導体 / パワー半導体 / パワーデバイス / 酸化ガリウム
研究成果の概要

ハライド気相成長法により、ワイドギャップ半導体材料として有望なGa2O3の結晶成長を検討した。サファイアc面基板にオフ角度を導入することで、異種基板上のβ-Ga2O3の成長で従来問題であった面内回転ドメインの発生が著しく抑制されることを明らかにした。また、550℃程度の低温ではGa2O3の結晶構造は基板に依存し、サファイアc面基板上ではα-Ga2O3、GaNやAlNのc面上ではε-Ga2O3の単結晶膜が成長することを見出した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Halide vapor phase epitaxy of twin-free α-Ga2O3 on sapphire (0001) substrates2015

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Oshima, Encarnacion G. Villora, and Kiyoshi Shimamura
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: Vol.8 号: 5 ページ: 055501-055501

    • DOI

      10.7567/apex.8.055501

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 異種基板上のβ-Ga2O3のHVPE成長2015

    • 著者名/発表者名
      大島祐一、ガルシア ビジョラ、島村清史
    • 雑誌名

      日本結晶成長学会誌

      巻: Vol.42[2] ページ: 141-147

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hydride Vapor Phase Epitaxy of ε-Ga2O32015

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Oshima, Encarnacion G. Villora, Y. Matsushita, S. Yamamoto, and Kiyoshi Shimamura
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: Vol. 118 号: 8

    • DOI

      10.1063/1.4929417

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quasi-heteroepitaxial growth of β-Ga2O3 on off-angled sapphire (0001) substrates by Halide Vapor Phase Epitaxy2014

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Oshima, Encarnacion G. Villora, and Kiyoshi Shimamura
    • 雑誌名

      JOURNAL OF CRYSTAL GROWTH

      巻: 410 ページ: 53-58

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2014.10.038

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Halide vapor phase epitaxy of α-Ga2O32015

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Oshima, Encarnacion G. Villora, and Kiyoshi Shimamura
    • 学会等名
      International Workshop on Gallium Oxide and Related Materials 2015
    • 発表場所
      京都大学 桂キャンパス
    • 年月日
      2015-11-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Halide Vapor Phase Epitaxy of ε-Ga2O32015

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Oshima, Encarnacion G. Villora, and Kiyoshi Shimamura
    • 学会等名
      International Workshop on Gallium Oxide and Related Materials 2015
    • 発表場所
      京都大学 桂キャンパス
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Halide Vapor Phase Epitaxy of β-Ga2O32015

    • 著者名/発表者名
      大島 祐一,ガルシア ビジョラ、島村 清史
    • 学会等名
      39th International Conference and Expo on Advanced Ceramics and Composites
    • 発表場所
      Hilton Daytona Beach Resort and Ocean Center,Daytona beach Florida,USA
    • 年月日
      2015-01-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 異種基板上のβ-Ga2O3のHVPE成長2014

    • 著者名/発表者名
      大島 祐一,ガルシア ビジョラ、島村 清史
    • 学会等名
      日本結晶成長学会・バルク成長分科会 研究会「機能性単結晶の最近の進展」
    • 発表場所
      早稲田大学 西早稲田キャンパス 55号館2階第3会議室,東京都
    • 年月日
      2014-10-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] ε-Ga2O3単結晶、ε-Ga2O3の製造方法、および、それを用いた半導体素子2015

    • 発明者名
      大島祐一、ガルシアビジョラ、島村清史
    • 権利者名
      大島祐一、ガルシアビジョラ、島村清史
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-06-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] β-Ga2O3単結晶層の製造方法、β―Ga2O3単結晶層付きサファ イア基板、β―Ga2O3自立単結晶及びその製造方法2014

    • 発明者名
      大島祐一、ガルシアビジョラ、島村清史
    • 権利者名
      大島祐一、ガルシアビジョラ、島村清史
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-160311
    • 出願年月日
      2014-08-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] β-Ga2O3単結晶膜の製造方法及びβ―Ga2O3単結晶膜付きサファイア基板2014

    • 発明者名
      大島祐一/ガルシアビジョラエンカルナシオンアントニア/島村清史
    • 権利者名
      大島祐一/ガルシアビジョラエンカルナシオンアントニア/島村清史
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-062483
    • 出願年月日
      2014-03-25
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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