| 研究概要 |
金属/GaN界面、絶縁膜/GaN界面、AlGaN/GaNヘテロ界面特性の評価と制御、および、デバイス作製のための基本プロセスの開発に関して研究を進め、以下の成果を得た。
1.金属/GaN系ショットキー界面特性の統一的理解;(1)金属/n, p-GaNショットキーのI-VT, C-VT特性の振舞いは、障壁高さの不均一性を考慮した「表面パッチ」モデルで統一的かつ定量的に説明できることを示した。(2)障壁高さの金属依存性を表わすS値は、n-GaNで0.28,p-GaNで0.20であり、GaN試料ではフェルミ準位のピンニング傾向が強いことを明らかにした。(3)AlGaN混晶試料では、実効的障壁高さは室温で著しく減少していること、一方、真の障壁高さはGaN試料よりも大きいことを示した。
2.界面制御プロセス技術の検討;ショットキー界面特性の改善法として、窒素中における熱処理が極めて有効であること、また、熱酸化処理により障壁高さが0.05〜0.2eVの範囲で増大することを示した。
3.GaN結晶成長の計算機シミュレーション;プラズマ窒素源を用いたGaNのMBE成長について、逆置換形格子欠陥の形成を取り入れたモンテカルロシミュレーションプログラムを開発した。
4.深い準位の動的パラメータ値の決定;ショットキーおよびMISダイオードのC-t特性から、界面準位およびバルク中のトラップ準位の捕獲断面積と活性化エネルギーを決定した。
5.AlGaN/GaNヘテロ構造の評価とデバイスプロセスの検討;(1)C-V測定により、AlGaN層中の不純物密度と2次元電子密度を評価する手法を確立した。(2)電解液中の陽極エッチングによるメサ構造の形成技術を確立した。また、HEMTのリソグラフィパターンを設計・作製した。
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