α-(In1-xAlx)2O3系格子整合ヘテロ接合デバイスの開拓

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K22143
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分30:応用物理工学およびその関連分野
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 西中 浩之 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 准教授 (70754399)
• 研究期間 (年度): 2019-06-28 – 2021-03-31
• キーワード: ミストCVD / 格子整合 / 酸化ガリウム / ヘテロ接合デバイス

研究成果の概要

本研究では、大きなバンドギャップを持つα-Ga2O3のヘテロ接合デバイスの実現に向け、新しい材料であるα-(InxAl1-x)2O3の材料開拓とその物性評価を行った。従来のα-Ga2O3のヘテロ接合ではα-(AlxGa1-x)2O3/α-Ga2O3では格子不整合の大きさからそのデバイス設計は困難であった。そこで本研究では、α-Ga2O3と格子整合するα-(InxAl1-x)2O3を形成して、ヘテロ接合デバイスに必要な物性の評価を行った。そのα-(InxAl1-x)2O3はα-Ga2O3との伝導帯オフセットが大きな値を有しており、ヘテロ接合デバイスに好適な材料であることを示すことができた。

自由記述の分野

結晶工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では新しい材料であるα-(InxAl1-x)2O3の材料開拓を行い、その材料の魅力的な物性を明らかにした。特にこのα-(InxAl1-x)2O3とα-Ga2O3のバンドラインナップを明らかにしたことは、ヘテロ接合デバイスの形成に向けて重要な意義を持つ。またα-Ga2O3は大きなバンドギャップを持つことから省エネパワー半導体として利用が提案されているが、このα-(InxAl1-x)2O3と組み合わせることで、より広範な利用が期待され、省エネ社会へ貢献する社会的意義の大きな研究である。