| 研究課題/領域番号 |
60460118
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子材料工学
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
金田 重男 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (00029406)
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| 研究分担者 |
安井 寛治 長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (70126481)
井上 泰宜 長岡技術科学大学, 分析計測センター, 助教授 (30016133)
鎌田 喜一郎 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (80100999)
弘津 禎彦 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (70016525)
上林 利生 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (20111669)
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| 研究期間 (年度) |
1985 – 1987
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| キーワード | 分子線エピタキシ-(MBE) / SiC単結晶 / 結晶評価 / マイクロ波(ミリ波)半導体デバイス |
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| 研究概要 |
本研究は、(1)MBE法により高品質の3C-SiC単結晶を成長させる方法を確立すること。(2)SiCを用いた高性能デバイス特に最終的にはミリ波帯の発振素子を開発することの二つの主要目的をもつものである。そして初年度、次年度までの計画は大体予定通りに推進することができた。すなわち初年度には当時保有していたMBE装置を交付研究費により性能向上させ、電子ビ-ム加熱法を用いた固体ソ-スMBE法でノンド-プでかなり高品質なSiCを成長させるための条件を見出し、次年度にはP,n両伝導型のSiCの成長を試みた。n型の3C-SiCの成長には再現性に稍問題が残ったが、硼素をド-プしたP型3C-SiCの成長法は確立でき、さらにn型6H-SiC基板上にP型3C-SiCを格子不整合なく成長させてPn接合素子を作成し、その電圧-電流特性、アバランシ特性などの測定をおこなうことができた。これらにより上記(1)の目的はほぼ達成することができた。その後マイクロ波帯用のIMPATT素子の試作をおこなったが、これらはかなり高電界下での動作となるためパルス動作で測定をおこなったが破壊が相次ぎ、結晶成長法や素子作成法などをかなり根本的に見直す必要にせまられた。これらに対する対策や、その後の実験経過は62年度実績報告書に詳細に記したが、それらの要点は、成長法をガスソ-スMBE法に変更し、基板も良質な結晶が得られるSiに炭化法により薄いSiC層を成長させたものを用いることにし、その上に所望のSiC層を成長させる方法をとることにした。装置の改装後62年7月頃より実験が再開でき、先ずSi,C各分子線源用ガスの組合せに対する基礎実験をおこないSiHCl_3,C_2H_4の組合せが良好な結果を与えることを見出した。C_2H_4による炭化は750℃程度で、通常の結晶成長は1000℃程度で可能で、いずれも従来法より大幅に低温化成長ができ良質な結晶がえられることを見出している。
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