2019 Fiscal Year Annual Research Report
Low-loss vertical-type diamond power MOSFET
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17H02786
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
徳田 規夫 金沢大学, ナノマテリアル研究所, 教授 (80462860)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 宙光 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (00415655)
大曲 新矢 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (40712211)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 表面・界面物性 / ダイヤモンド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、省エネ・低炭素社会の実現に期待されている次世代パワーデバイスに関して、大電力制御が可能であり、かつ最も高い省エネ効果が期待されているダイヤモンド半導体を用いた超低損失ＭＯＳＦＥＴ創製のための基盤要素技術を開発し、ダイヤモンドパワーエレクトロニクスの創成に資することである。
今年度は、ダイヤモンドMOSFETのチャネル移動度向上による低損失化を目指し、低移動度の大きな原因と考えられる界面準位の起源の解明に取り組み、またU字トレンチ構造形成プロセスの開発を行った。前者に関して、具体的には、昨年度ダイヤモンドMOSキャパシタ構造で開発した界面準位密度の低減プロセス後のダイヤモンド表面のOH終端の均一性・完全性を電流同時AFM及びKFMを用いて評価した。その結果、バンチングステップ領域と原子的に平坦なテラス領域で異なる表面電位及び電流分布を観察した。それは、バンチングステップでは非OH終端であることを示唆する。更に、バンチングステップ領域とテラス領域での局所的電流-電圧特性に対して、MISトンネルダイオード構造を仮定し解析した結果、テラス領域よりもバンチングステップ領域の方が界面準位密度は高いことが分かった。後者に関して、MOSFETの高耐圧化及びオン抵抗低減により有利な縦型U字トレンチ構造の形成プロセスの開発を行った。具体的には、我々が開発したニッケル中への炭素固溶反応をベースとするダイヤモンドの異方性エッチングを(110)基板に行った。その結果、{111}面で構成された側面を有するU字トレンチ構造の形成に成功した。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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