| 研究課題/領域番号 |
17560013
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物性・結晶工学
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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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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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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 |
AlGaN/GaNHEMTゲート構造のリーク電流抑制とGaN系薄膜のRF-MBE成長について検討を行い、以下の成果を得た。
1.Ni/n-(Al)GaN界面特性の評価と制御;MBE膜ではN極性膜の混入が大きなリーク電流を引き起こす"表面パッチ"となること、一方、MOCVD膜では転位等の微小欠陥が主な"表面パッチ"であることを示唆した。
2.ゲートリーク電流抑制プロセスの検討;薄い陽極酸化Al2O3膜を挿入したNi/anodic-Al_2O_3/i-AlGaN/GaN構造により、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。また、400℃の最適熱処理後に界面準位密度が最小となることを示した
3.表面処理、AlGaN層厚が2次元電子(2DEG)に及ぼす影響の解明;(1)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密度および移動度のAlGaN膜厚依存性を実験的・理論的に示した。(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。
4.RF-MBE法による(Al,In)GaN系薄膜の成長と評価;(1)AlGaN混晶膜のAl組成比はAlビーム強度そのものに強く依存すること、一方、Gaビーム強度は膜の結晶性に関係することを示した。(2)アンチサイト欠陥の生成を取り入れたRF-MBE成長のモンテカルロシミュレーションを行い、成長条件と欠陥密度、表面平坦性の関係を評価した。(3)GaNバッファ層はInN成長膜の密着性を大幅に改善することを示すとともに、膜の表面また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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