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金属窒化膜/Ⅳ族半導体ナノ界面制御による超低電子障壁コンタクトの創製

研究課題

研究課題/領域番号 25600101
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関九州大学

研究代表者

中島 寛  九州大学, 産学連携センター, 教授 (70172301)

連携研究者 西田 稔  九州大学, 大学院総合理工学研究院 (90183540)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード界面 / 低電子障壁 / Si, SiC / パワーデバイス / Si / SiC
研究成果の概要

4族窒化金属(TiN、ZrN、HfN)に注目し、Siに対する低電子障壁コンタクトの実現を目指した。4族窒化金属をスパッタ堆積したコンタクトは、4族金属に比べて、著しく低い電子障壁を示すことを見出した。電子障壁高さは、0.27 eV(TiN)、0.30 eV(ZrN)、0.34 eV(HfN)である。これは、窒化金属/Si界面に窒素を含むアモルファス界面層が形成されたことに起因すると考えられる。Si-On-Insulator基板上に4族窒化金属膜を堆積し、バックゲートのMOSFETを試作した。off電流および寄生抵抗は窒化金属の電子障壁高さと良い相関があることが分かった。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Fabrication of Metal-Nitride/Si Contacts with Low Electron Barrier Height2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yamamoto, K. Asakawa, D. Wang, and H. Nakashima
    • 雑誌名

      The Electrochemical Society Transactions

      巻: 58 (9) ページ: 53-59

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] n形3C-SiCへのゲートスタックの低温形成2014

    • 著者名/発表者名
      山本 裕介、村山 亮介、山本 圭介、王 冬、中島 寛、菱木 繁臣、川村 啓介
    • 学会等名
      2014年秋季第75回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Low temperature fabrication of Ohmic contact for p-type 4H-SiC using Al/Ti/Sn2013

    • 著者名/発表者名
      K. Hatayama, K. Yamamoto, D. Wang, and H. Nakashima
    • 学会等名
      8th Int. Conf. on Si Epitaxy and Heterostructures & 6th Int. Symp. on Control of Semiconductor Interfaces
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication of TiN/Si Contact with Low Electron Barrier Height and Its Application to Back-Gate MOSFET2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yamamoto, K. Asakawa, D. Wang, and H. Nakashima
    • 学会等名
      8th Int. Conf. on Si Epitaxy and Heterostructures & 6th Int. Symp. on Control of Semiconductor Interfaces
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication of Metal-Nitride/Si Contacts with Low Electron Barrier Height2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yamamoto, K. Asakawa, D. Wang, and H. Nakashima
    • 学会等名
      224th ECS Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高温動作CMOS実現に向けた3C-SiC上へのゲート絶縁膜形成2013

    • 著者名/発表者名
      村山 亮介、山本 圭介、王 冬、中島 寛
    • 学会等名
      2013年応用物理学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 4族金属窒化膜を用いたSiへの低障壁・低抵抗コンタクトの形成2013

    • 著者名/発表者名
      山本 祐介、村山 亮介、山本 圭介、王 冬、中島 寛
    • 学会等名
      2013年応用物理学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 中島研究室ホームページ

    • URL

      http://astec.kyushu-u.ac.jp/nakasima/naka_home.htm

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 中島研究室ホームページ

    • URL

      http://astec.kyushu-u.ac.jp/nakasima/naka_home.htm

    • 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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