• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2005 年度 実績報告書

STP解析法を用いたワイドギャップ化合物半導体用のオーム性電極材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15206069
研究機関京都大学

研究代表者

村上 正紀  京都大学, 工学研究科, 教授 (70229970)

研究分担者 酒井 明  京都大学, 国際融合創造センター, 教授 (80143543)
黒川 修  京都大学, 国際融合創造センター, 助教授 (90303859)
伊藤 和博  京都大学, 工学研究科, 助教授 (60303856)
着本 享  京都大学, 工学研究科, 助手 (50346087)
キーワードワイドギャップ半導体 / オーム性電極材料 / 金属 / 半導体界面 / 走査トンネル顕微鏡 / ポテンショメトリー
研究概要

炭化珪素(SiC)や窒化ガリウム(GaN)などのワイドギャップ半導体は、次世代デバイスへの応用に向けて国内外で研究開発が精力的に遂行されている。デバイスにおける要素技術の一つであるオーム性電極形成は理論的に材料開発が困難とされており、高性能電極開発および材料設計指針は未だ確立されていない。本研究では、電極作製用スパッタ蒸着装置を用いてSiCおよびGaNに対して電極材料を作製した。まず、電気特性(接触抵抗率やホール効果)評価とともに透過電子顕微鏡(TEM)やX線回折(XRD)による微細構造解析を行い、電極部の物性評価や電極/伴導体界面における電流輸送(低抵抗界面形成)機構の解明を目指した。SiC用オーム性電極は界面反応により電極が形成されるため、電極特性は電極界面近傍の組成や微細構造が影響を及ぼした。一方でGaN用電極形成において、電極と接触するGaN半導体表面における格子欠陥(主に貫通転位)が電流輸送(低抵抗化)に大きく寄与した。ワイドギャップ半導体用電極材料の開発には、電極界面における化学反応や組織(構造、組成、欠陥など)の制御による電極特性向上が不可欠であることがわかった。
また、電極材料設計において最も重要である電極界面(近傍)の極微小領域における電気抵抗や電圧降下の定量測定のために、原子・ナノレベルの高い空間分解能を有する走査トンネル顕微鏡(STM)を用いた電極材料のポテンショメトリー(STP)解析を試みた。本研究ではSiC用電極への解析を視野に入れ、現在のデバイス用半導体の主流であるシリコン(Si)に対してSTP解析を行った。特に電極近傍における局所電位測定には、測定精度(信頼性)の観点から表面清浄性(平坦性)や電極組織の均一性の重要性を指摘し、STP解析用試料の作製指針が得られた。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (3件)

  • [雑誌論文] Simultaneous formation of p- and n-type ohmic contacts to 4H-SiC using the ternary Ni/Ti/Al system2005

    • 著者名/発表者名
      S.Tsukimoto, T.Sakai, T.Onishi, Kazuhiro Ito, Masanori Murakami
    • 雑誌名

      Journal of Electronic Materials 34

      ページ: 1310-1312

  • [雑誌論文] Development of electrode materials for semiconductor devices2005

    • 著者名/発表者名
      Masanori Murakami, Y.Koide, M.Moriyama, S.Tsukimoto
    • 雑誌名

      Materials Science Forum 475-479

      ページ: 1705-1714

  • [雑誌論文] ナノ制御による電子デバイス材料の開発2005

    • 著者名/発表者名
      村上 正紀
    • 雑誌名

      M & E 10

      ページ: 136-142

URL: 

公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi