| 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 |
17H05333
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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 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
関口 寛人 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00580599)
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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 | 集積回路 / GaN / MOSFET / トランジスタ / イオン注入 / 窒化物半導体 / 窒化ガリウム |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，過酷環境下(高温環境／放射線環境)において特性劣化の極めて小さな窒化物半導体(GaN)のみによって構成される集積回路の実現を目的とした。窒化物半導体(GaN)は耐環境性に優れた材料であり，高温環境下や放射線環境などの過酷環境下においても高い信頼性，長寿命なエレクトロニクスデバイスへの応用が期待できる。
GaN材料のみを用いた集積回路の実現のためにはしきい値の異なるMOSトランジスタの作製技術が求められる。その実現にはイオン注入技術の開発が鍵となり，2017年度はイオン注入技術に着目して研究を取り組んだが，2018年度はこの技術を基礎にして、GaN基板上の隣接領域に閾値電圧の異なるエンハンスメント型およびディプレッション型MOSトランジスタの作製を試みて，これらを電気的に外部接続することで最小構成のインバータ動作の観測に取り組んだ。
昨年度の取り組みでは高濃度のp-GaNテンプレートにMOSトランジスタを作製したため，いずれのタイプのトランジスタもトランジスタ動作が観測されたが，エンハンスメント型トランジスタでのドレイン電流はnA/mmオーダーと極めて低い値となっていた。今回はこの問題を解決するために、低濃度のp-GaN基板を用意し，昨年度と同様にしてMOSトランジスタを作製した。いずれのタイプのMOSトランジスタもp-GaNテンプレートで作製したときと比較して大きいmA/mmオーダーの高いドレイン電流が観測された。また同一チップ上に作製したエンハンスメント型およびディプレッション型MOSトランジスタを外部接続でつなげたところインバータ動作が観測され，GaNのみで構成される集積回路への基盤技術が構築されたことを示唆する結果が得られた。
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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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