| 研究領域 | 特異構造の結晶科学：完全性と不完全性の協奏で拓く新機能エレクトロニクス |
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| 研究課題/領域番号 |
17H05323
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
本久 順一 北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (60212263)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 半導体ナノワイヤ / 縦型トランジスタ / 分子線エピタキシャル成長 / 選択成長 |
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| 研究実績の概要 |
(1) 前年に引き続き、RF支援分子線エピタキシャル成長(RF-MBE)法を用いて、縦型トランジスタ応用に適したGaNナノワイヤの形成を試みた。特に、前年度不十分であったナノワイヤ長さについて改善を試みた。特に、成長初期は低N2流量、その後高N2流量とした2段階成長を導入することによって、断面寸法150~240nmの範囲で長さ420nm程度のGaNナノワイヤを得ることに成功した。これによりRF-MBE成長により形成したGaNナノワイヤを縦型FETへと応用する見通しを得た。
(2)成長したGaNナノワイヤをSOGで埋めこんだ後、SOGをエッチングしてナノワイヤ頂上部を露出させた後、上部ならびに基板に電極を形成することによって2端子素子を作製し、その電気伝導特性を評価した。アニール前後の特性を比較したところ、高バイアス領域での微分抵抗が変化しないことから、その値がナノワイヤの固有抵抗であると考えた。そして、その微分抵抗および測定に用いたナノワイヤ2端子素子の総電極面積よりRF-MBEにより形成したGaNナノワイヤの抵抗率を求め、0.25~1.5 ohm・cmの範囲にあることを示した。これらの値は、予想されるGaNナノワイヤの移動度を考慮するとキャリア密度が10^18 cm^-3オーダであることを示唆しており、FET動作をさせる上でも支障のない範囲の値なっていることを確認した。
(3) FET応用に適したGaNナノワイヤの形成手法として、光支援電気化学エッチングによって微細加工する方法を検討した。適切なマスクの設計により、GaNが光支援化学エッチングにより、光照射した部分を選択的にエッチングできることを確認した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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