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広禁制帯幅半導体と電極材の機能性ナノ界面構造制御

研究課題

研究課題/領域番号 26420702
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 複合材料・表界面工学
研究機関日本大学

研究代表者

前田 将克  日本大学, 生産工学部, 准教授 (00263327)

研究分担者 高橋 康夫  大阪大学, 接合科学研究所, 特任教授 (80144434)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード界面構造制御 / 反応制御 / 炭化ケイ素 / 窒化ガリウム / パワーエレクトロニクス / ショットキー障壁 / 電極材料 / 通電熱処理 / p型窒化ガリウム / コンタクト通電特性 / 有効正孔濃度 / 水素透過能 / パラジウム電極 / ニッケル電極 / n型炭化ケイ素 / 界面反応制御 / 脆弱層形成の抑制 / 過渡現象 / p型窒化ガリウム
研究成果の概要

本研究は,次世代パワーエレクトロニクス材料として優れた特性を有する広禁制帯幅化合物半導体のコンタクト電極形成に関する諸問題の中からp型GaNとn型SiCの電極形成プロセスの制御に取り組んだ。p型GaNにおいては電極直下のGaN中の有効正孔濃度を増加させるため,アクセプター元素を不活性化させている原因である水素原子を除去することを目的に,熱処理中に電極間に電圧を印加した。その結果,電気伝導度の向上に効果があることを実証した。n型SiCではNiを成膜して熱処理した電極が電気伝導特性に優れるが脆弱である問題を,Ni上にTiを積層して熱処理することによって改善できることを実証した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 7件)

  • [雑誌論文] 超音波Alリボンボンディングにおける凝着界面形成および接合部信頼性2016

    • 著者名/発表者名
      三澤浩太,高岡勇介,前田将克,高橋康夫
    • 雑誌名

      第22回エレクトロニクスにおけるマイクロ接合および実装技術に関するシンポジウム(Mate2016)

      巻: 22 ページ: 73-78

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超塑性材料の固相接合における微小空洞消失機構解析2016

    • 著者名/発表者名
      梨木悠介,衡中皓,前田将克,高橋康夫
    • 雑誌名

      第22回エレクトロニクスにおけるマイクロ接合および実装技術に関するシンポジウム(Mate2016)

      巻: 22 ページ: 177-182

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] p型GaN中の水素除去促進のための通電熱処理と電気特性改善効果2016

    • 著者名/発表者名
      土田啓介,アイマン・ビン・モハマド・ハリル,高橋康夫,前田将克
    • 雑誌名

      第22回エレクトロニクスにおけるマイクロ接合および実装技術に関するシンポジウム(Mate2016)

      巻: 22 ページ: 193-198

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] 4.p型GaN中の水素除去促進のための通電熱処理と電気特性改善効果2016

    • 著者名/発表者名
      土田啓介,アイマン ビン モハマド ハリル,高橋康夫,前田将克
    • 雑誌名

      Mateシンポジウム論文集

      巻: 22 ページ: 193-198

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 6.Improvement of Electrical Properties of p-type GaN and Au Contact Interface2015

    • 著者名/発表者名
      Aiman bin Mohd Halil, Keisuke Tsuchida, Masakatsu Maeda, Yasuo Takahashi
    • 雑誌名

      Quart. J. Jpn. Weld. Soc.

      巻: 33

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 5.Microstructures Observation of N-type GaN Contacts and the Electrical Properties2015

    • 著者名/発表者名
      Halil Aiman bin Mohd, Kimura Kota, Maeda Masakatsu, Takahashi Yasuo
    • 雑誌名

      Trans. JWRI

      巻: 44 ページ: 19-22

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ni nano level thin film formation on p-GaN and improvement of electrical properties by hydrogen release enhancement2015

    • 著者名/発表者名
      Aiman b. M. H., K. Tsuchida, M. Maeda and Y. Takahashi
    • 雑誌名

      J. Smart Process. Soc.

      巻: 4 ページ: 109-114

    • NAID

      130005119121

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nickel-titanium-based contact for n-type silicon carbide to combine high ohmic conductivity and mechanical properties2014

    • 著者名/発表者名
      M. Maeda, M. Sano and Y. Takahashi
    • 雑誌名

      IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng.

      巻: 61 ページ: 012031-012031

    • DOI

      10.1088/1757-899x/61/1/012031

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nucleation and growth of Ti3SiC2 on SiC by interfacial reaction2014

    • 著者名/発表者名
      K. Ideguchi, M. Maeda and Y. Takahashi
    • 雑誌名

      IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng.

      巻: 61 ページ: 012032-012032

    • DOI

      10.1088/1757-899x/61/1/012032

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of crystal orientation on ohmic contact formation for n-type gallium nitride2014

    • 著者名/発表者名
      K. Kimura, Aiman b. M. H., M. Maeda and Y. Takahashi
    • 雑誌名

      IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng.

      巻: 61 ページ: 012033-012033

    • DOI

      10.1088/1757-899x/61/1/012033

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of Ti3SiC2 formation on p-type GaN by vacuum annealing on the contact properties2014

    • 著者名/発表者名
      Aiman b. M. H., M. Maeda and Y. Takahashi
    • 雑誌名

      IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng.

      巻: 61 ページ: 012034-012034

    • DOI

      10.1088/1757-899x/61/1/012034

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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