2000 Fiscal Year Annual Research Report

GaN系半導体界面の制御と電界効果トランジスタの試作に関する研究

Research Project

Project/Area Number	12650320
Research Institution	Hokkaido Institute of Technology
Principal Investigator	澤田孝幸北海道工業大学, 工学部, 教授 (40113568)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	北守一隆北海道工業大学, 工学部, 教授 (40153134)
Keywords	GaN / ショットキーダイオード / MISダイオード / 界面特性 / 電流-電圧特性 / ショットキー障壁高さ / 表面フェルミ準位 / 界面準位密度
Research Abstract	今年度は、金属/GaN界面、絶縁膜/GaN界面特性の統一的理解と制御プロセス技術の開発を中心に検討を行い、以下の成果を得た。 1.GaN界面特性の統一的理解;(1)金属/p-GaNショットキーのI-V-T測定から、障壁高さの不均一な"界面パッチ"がp-GaNにも存在すること、また、不均一性の程度はn形試料よりも大きいことを明らかにした。(2)障壁高さの金属依存性を表わすS値は、n-GaNでは0.28、p-GaNでは0.20程度であり、GaN試料では、フェルミ準位のピンニング傾向が強いことを明らかにした。(3)金属,絶縁膜/GaN界面におけるフェルミ準位のピンニング位置は、第1原理計算による特性エネルギーと対応していることを見出した。 2.界面特性の制御プロセス技術の検討;(1)金属/GaN界面およびSiO_2/GaN界面特性の改善法として、それぞれ、窒素および水素雰囲気中における低温熱処理が極めて有効であることを示した。(2)電解液中での陽極エッチングにより、平坦性の良好なGaN清浄表面が得られることを示した。 3.電流輸送特性の計算機シミュレーション;円状の"微小パッチ"が存在する金属/GaNショットキーの2次元電界分布を考慮したI-V一T特性の理論計算より、(1)リチャードソンプロットの直線からのずれ、(2)実効的障壁高さの温度依存性、(3)理想因子の温度依存性、(4)実効的障壁高さおよび理想因子の不純物密度依存性が、"パッチモデル"で定量的かつ統一的に説明されることを示した。 4.界面準位およびバルク中の深い準位の動的パラメータ値の決定;ショットキーおよびMISダイオードのC-t特性から、界面準位およびバルク中のトラップ準位の捕獲断面積と活性化エネルギーを決定した。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] T.Sawada: "Electrical Properties of Metal/GaN and SiO_2/GaN Interfaces and Effects of Thermal Annealing"Appl.Surf.Sci.. 159/160. 449-455 (2000)
[Publications] 伊藤友二: "金属/GaNショットキー界面の電気的評価-障壁高さの不均一性の影響-"信学技報. ED2000-96. 23-30 (2000)
[Publications] T.Sawada: "Influence of Inhomogeneous Barrier on I-V Characteristics of Metal/GaN Schottky Diodes"Proc.Int.Workshop on Nitride Semiconductors IPAP Conf.Series.. 1. 801-804 (2001)
[Publications] K.Suzuki: "Drift Mobility Measurements on Undoped Cd_<0.9>Zn_<0.1> Te Grown by High-Pressure Bridgman Technique"J.Crystal Growth. 214/215. 909-912 (2000)
[Publications] K.Suzuki: "Transport Properties of Undoped Cd_<0.9>Zn_<0.1> Te Grown by High Pressure Bridgman Technique"J.Electronic Materials. 29・No.6. 704-707 (2000)
[Publications] 伊藤友二: "障壁高さの不均一性を考慮したGaNショットキーI-V-T特性のシミュレーション"北海道工業大学研究紀要(3月末刊行). 29号. 8 (2001)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

GaN系半導体界面の制御と電界効果トランジスタの試作に関する研究

Principal Investigator

澤田 孝幸 北海道工業大学, 工学部, 教授 (40113568)

Research Products

[Publications] T.Sawada: "Electrical Properties of Metal/GaN and SiO_2/GaN Interfaces and Effects of Thermal Annealing"Appl.Surf.Sci.. 159/160. 449-455 (2000)

[Publications] 伊藤友二: "金属/GaNショットキー界面の電気的評価-障壁高さの不均一性の影響-"信学技報. ED2000-96. 23-30 (2000)

[Publications] T.Sawada: "Influence of Inhomogeneous Barrier on I-V Characteristics of Metal/GaN Schottky Diodes"Proc.Int.Workshop on Nitride Semiconductors IPAP Conf.Series.. 1. 801-804 (2001)

[Publications] K.Suzuki: "Drift Mobility Measurements on Undoped Cd_<0.9>Zn_<0.1> Te Grown by High-Pressure Bridgman Technique"J.Crystal Growth. 214/215. 909-912 (2000)

[Publications] K.Suzuki: "Transport Properties of Undoped Cd_<0.9>Zn_<0.1> Te Grown by High Pressure Bridgman Technique"J.Electronic Materials. 29・No.6. 704-707 (2000)

[Publications] 伊藤友二: "障壁高さの不均一性を考慮したGaNショットキーI-V-T特性のシミュレーション"北海道工業大学研究紀要(3月末刊行). 29号. 8 (2001)

澤田孝幸北海道工業大学, 工学部, 教授 (40113568)