| 研究課題/領域番号 |
17560013
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| 研究機関 | 北海道工業大学 |
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研究代表者 |
澤田 孝幸 北海道工業大学, 工学部, 教授 (40113568)
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| 研究分担者 |
鈴木 和彦 北海道工業大学, 工学部, 教授 (30226500)
北守 一隆 北海道工業大学, 工学部, 教授 (40153134)
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| キーワード | AlGaN / GaNヘテロ構造 / ショットキーダイオード / 2次元電子ガス / ゲートリーク電流 / HEMTデバイス / MBE成長 / MIS構造 / 界面準位密度 |
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| 研究概要 |
前年度の成果に基づき、AlGaN/GaNヘテロ構造膜の評価とMBE成長について以下の成果を得た。
1.ゲートリーク電流抑制プロセスの最適化;(1)Ni/anodic-Al_2O_3/i-AlGaN/GaN構造の作製プロセスを最適化することにより、逆方向リーク電流を10^<-7>A/cm^2台まで大幅に低減することに成功した。(2)最適熱処理温度は400℃であり、このときI-S界面準位密度も最小となることを示した。(3)リーク電流のAl_2O_3膜厚依存性を測定し、残存するリーク電流は陽極酸化Al_2O_3膜の"欠陥パッチ"によることを明らかにした。
2.表面処理、AlGaN層厚が2次元電子(2DEG)特性に及ぼす影響の解明;(1)AlGaN/GaNベア試料のホール効果測定から、表面酸化膜は2DEG密度を増大し移動度を減少させること、前者は表面障壁高さの減少によることを明らかにした。(2)ウェットプロセスによるAlGaN層の均一エッチングを可能とし、2DEG密度と移動度のAlGaN膜厚依存性を実験的に明らかにした。(3)Ni/i-AlGaN/GaN試料の実効的障壁高さはAlGaN層厚の減少とともに減少すること、これは、トンネル電流の増大によることを示した。
3.RF-MBE法による(Al,In)GaN単層膜およびヘテロ構造膜の成長と評価;(1)結晶性が良好となる最適温度で成長したアンドープAlGaN単層膜は高絶縁性を示すこと、一方、AlGaN/GaN HEMT構造膜では2DEG層の形成による導電性が得られることを示した。(2)関連混晶である(In)GaN膜の成長では、GaNバッファ層を用いることにより成長膜の密着性が大きく改善されることを示すとともに、成長膜の表面あるいはバッファ界面に電子が蓄積していることを示唆した。
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