絶縁膜界面バンドアライメント変調のための界面電荷エンジニアリングとその効果の実証

2021 年度 審査結果の所見

• 研究課題/領域番号: 21H04550
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分21:電気電子工学およびその関連分野
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 喜多 浩之 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00343145)
• 研究期間 (年度): 2021-04-05 – 2024-03-31

研究の概要

絶縁膜の界面形成に伴うイオンの再配置による電荷輸送の効果を把握し、そこでのバンドアライメントを制御することで、MOSFETの閾値の増大や絶縁膜リーク電流を抑制し、デバイスの高性能化を目指す研究である。界面電荷導入効果を体系的に解明するとともに、ワイドギャップMOSFETや超高誘電率ゲート絶縁膜デバイスにおいてその効果を実証する。

学術的意義、期待される成果

本研究の学術的意義は、バンドアライメントの決定機構が未解明であった絶縁体同士や絶縁体/半導体界面を体系的に把握することで、新たな「界面電荷エンジニアリング」分野を開拓して、界面電荷導入効果でアライメントを制御し、絶縁体の役割を飛躍的に向上させることにある。本研究の遂行により絶縁膜リーク電流の大幅な低減が期待でき、産業的な波及効果も大きい。