| 研究課題/領域番号 |
16K06276
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 中部大学 |
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研究代表者 |
中野 由崇 中部大学, 工学部, 教授 (60394722)
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| 研究協力者 |
色川 芳宏
角谷 正友
新部 正人
川上 烈生
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | AlGaN/GaNヘテロ構造 / Si基板 / 3C-SiC層 / ターンオン・スイッチング特性 / 電流コラプス / 炭素 / 欠陥準位 / 熱的安定性 |
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| 研究成果の概要 |
Si基板上に結晶成長したAlGaN/GaN/GaN:Cヘテロ構造は低コスト化・大面積化に適した次世代の高周波パワーデバイス用基板として期待されているが、高抵抗化したGaN:C層に炭素関連の深い欠陥準位が形成されるためターンオン時のスイッチング特性が極めて遅くなる傾向を示す。本研究では、GaN:C層の欠陥準位とスイッチング特性の相関検討を通してスイッチング特性を支配する欠陥準位を特定した。また、3C-SiC層をヘテロエピタキシャル成長させたSi基板上に形成したAlGaN/GaN/GaN:Cヘテロ構造はGaN:C層の炭素ドーピング量に関わらずスイッチング特性が大きく改善できることを見出した。
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| 自由記述の分野 |
電気電子材料工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Si基板上に結晶成長したAlGaN/GaNヘテロ構造は低コスト化・大面積化に適した次世代の高周波パワーデバイス用基板として期待されているが、高周波動作時にスイッチング特性が不安定となってしまう。本研究では、Si基板とAlGaN/GaNヘテロ構造の間に格子整合性の高い3C-SiC層を挿入することで、ターンオン時のスイッチング特性を大きく改善できることやこれらの熱的安定性が優れていることを見出した。これにより、SiC/Si基板上に形成したAlGaN/GaNヘテロ構造はバルク起因の電流コラプスを抑制でき、高周波パワーデバイスの開発は大きく加速されることが期待される。
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