High-frequency and low power-consumption GaN monolithic complementary power integrated circuits

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K14141
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分30010:結晶工学関連
• 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: SANG Liwen 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 独立研究者 (90598038)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 窒化物半導体 / 電界効果トランジスタ

研究成果の概要

1) 二次元正孔ガスを持つInGaN/GaNヘテロ構造の開発が成功した。ヘテロ界面の急峻性、組成制御、歪みの影響なとの事項について検討した。2)InGaN/GaN pチャネルMOSFETsの開発が成功し、低温８Kまでの動作を実証した。二段階の表面処理法及びCaF2やSiNx 絶縁ゲート膜を利用したMIS界面はMOS界面より、界面準位密度と捕獲電荷は約１桁を減少した。3)MOCVDより、AlGaN/GaN-on-Siウェハの上にInGaN/GaNヘテロ構造の応力制御、格子緩和度および不純物混入に与える影響を調べした。さらに、InGaN系とAlGaN系のCMOS集積回路の設計と開発した。

自由記述の分野

半導体工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

In recent years, with the power increasing of GaN electronic devices, the current Si-based integrated circuits can not meet high-power operations. Our proposed GaN-based CMOS to drive GaN electronic devices is promising and can be energy-saving, environment freely, and compact in size.