2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of the monolithic AlGaN deep ultraviolet sensing system on a Si substrate
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15H03998
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| Research Institution | Toyota Technological Institute |
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Principal Investigator |
岩田 直高 豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40708939)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒木 努 立命館大学, 理工学部, 教授 (20312126)
黒瀬 範子 立命館大学, 総合科学技術研究機構, プロジェクト研究員 (50520540)
青柳 克信 立命館大学, 総合科学技術研究機構, 上席研究員 (70087469)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 結晶成長 / 格子欠陥 / 窒化物半導体 / 深紫外 / デバイス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自然形成ビアホール作製法の改善では、そのビアホールに埋め込むAlGaNまたはGaNの結晶性の改善を目指した研究を進め、ダイオードを試作検討した。先に検討した深紫外ダイオードと同じく整流性は認められたが、順方向に電流を流す測定の繰り返しにより、リーク電流の増加など整流特性の劣化が認められた。再成長界面の欠陥や埋め込み層の結晶性に起因する現象と推察した。なお、有機金属気相成長装置の状態から、多くの実験は行えなかった。
一方、低抵抗p型AlGaNまたはGaN層の実現を目指した高濃度Mg不純物のアクセプタ活性化の研究では、従来技術である熱処理炉によるアニールと比較して、新しく試みたArFエキシマレーザ照射による活性化処理が任意の領域を活性化することが判明した。研究遂行上、この新規手法の活性化機構を明らかにするとともに、この特長の利用が縦型トランジスタを作製するためには不可欠であることから、レーザ照射によるアクセプタ活性化の詳細な研究を進めた。その結果、微細なマスクを設けたMgドープGaNに対して193nmのArFエキシマレーザを掃引照射処理したところ、マスクを設けなかった領域が局所的に活性化することを見出した。この新規手法を用いれば、局所的な電流狭窄領域が必要な縦型のGaNトランジスタを簡便に実現することができる。
さらに、p型GaN層に低接触抵抗電極を形成する研究では、Au/Niを電子ビーム蒸着したのちに700℃で2.5分間、窒素雰囲気のフラッシュランプアニール装置による熱処理により、良好な表面状態と0.4Ω・cm2と低い特性接触抵抗を示すオーミック電極を得た。なお、デバイスへの適用にはより低い接触抵抗の電極が要求されるが、SPring8での硬X線光電子分光評価で界面の結合状態の処理温度依存性を評価したところ、630℃以上でのNiの酸化が顕著であり、この機構の寄与が示唆された。
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| Research Progress Status |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(10 results)
