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2020 年度 実績報告書

実験と理論の融合による半導体デバイス型水素センサの高性能化

研究課題

研究課題/領域番号 17K06365
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

色川 芳宏  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主幹研究員 (90394832)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード界面 / 水素 / 相互作用
研究実績の概要

昨年までの研究において、酸化アルミニウムを絶縁膜として用いた金属/絶縁膜/半導体(MOS)型構造の窒化ガリウム水素センサにおいて、以下の3点の知見を得た。1)絶縁膜(酸化アルミニウム)と水素が相互作用した結果、センサの水素応答が実現する、2)センサ周辺の雰囲気を乾燥空気にした場合、窒素雰囲気と比べて素子の回復が早い、3)電極にマイナスのバイアスを印加すると、素子の回復が早い。今年度は、ショットキーダイオード型センサにおける水素との相互作用機構の研究を行った。その結果、ショットキーダイオード電極界面に存在する酸化ガリウム界面層が素子の水素応答に重要な役割を果たしていることが明らかになった。この酸化ガリウム界面層は通常の半導体に見られるようなアモルファス構造ではなく、単結晶の酸化ガリウムがナノシート状となっていることが申請者らによって確認されているが、この結果、窒化ガリウムを用いた半導体デバイス型水素センサはユニークなセンサ特性を示している可能性がある。また、これらの結果より、半導体デバイス型水素センサにおいては、界面の絶縁膜と水素との相互作用が極めて重要であることがわかる。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件)

  • [雑誌論文] Effect of hydrogen on Pt/GaN Schottky diodes2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Irokawa
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 59 ページ: 120901-1-5

    • 査読あり

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公開日: 2021-12-27  

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