| 研究概要 |
金属/GaNショットキー(M-S)界面および絶縁膜/GaN(I-S)界面における電子的特性の解明と界面制御プロセス技術の開発に関して研究を進め、以下の成果を得た。
1.金属/GaN界面特性の評価と電流輸送機構の解明;(1)金属/n-GaN構造のI-V,C-V測定から,ショットキー障壁高は金属仕事関数に大きく依存することを明らかにした。(2)I-V-T測定とその理論解析から、従来報告されている(1)障壁高・リチャードソン定数のばらつき、(2)変曲したI-V特性、(3)測定法による障壁高の大きな差異は、障壁高の不均一性を考慮した"パッチ"モデルで始めて定量的・統一的に説明されることを示した。(3)金属/p-GaN試料のI-V-T特性を始めて測定し、(1)室温では、n型、p型ショットキー障壁高の和が禁制帯幅に近づくこと、(3)これらは、"ぱっち"モデルで説明可能であることを明らかにした。
2.絶縁膜/GaN界面の準位密度分布の評価;金属/PCVD-SiO_2/n-GaN構造のC-V特性から,(1)界面準位密度分布はエネルギー的にU字型であり、その最小値は伝導帯よりに存在すること、(2)界面フェルミ準位はゲート電圧におおじて禁制帯の上部1/3程度の範囲で移動し得ることを明らかにした。
3.M-SおよびI-S界面の熱的安定性と界面制御技術の開発;(1)MSおよびMIS構造の耐熱性は、500℃程度であることを明らかにした。(2)M-S界面の不均一性を改善する方法として、N_2雰囲気中,400-500℃の熱処理が極めて有効であること、一方、I-S界面の改善にはH_2中での熱処理が有効であることを明らかにした。熱処理後の最小準位密度として、1×10^<11>cm^<-2>eV^<-1>以下の値を達成した。
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