極ワイドバンドギャップ半導体の創成
创造极宽带隙半导体
基本信息
- 批准号:17J06497
- 负责人:
- 金额:$ 1.79万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2017
- 资助国家:日本
- 起止时间:2017-04-26 至 2020-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
今年度は、極ワイドバンドギャップ半導体材料として用いるコランダム構造酸化アルミニウムガリウム (α-(AlxGa1-x)2O3)薄膜の電気伝導性の制御を目的に研究を行った。極ワイドバンドギャップ半導体を実現するためには低転位密度かつ低不純物密度の薄膜の作製が必要であり、ミストCVD法と分子線エピタキシー法(MBE)を組み合わせることでその実現を目指した。さらに、デバイス応用の上で重要なα-(AlxGa1-x)2O3薄膜の熱的安定性の評価を行った。得られた成果の概要は以下の通りである。(i)ミストCVD法を用いて成長した低転位密度α-Ga2O3テンプレート上に分子線エピタキシー(MBE)法を用いて高純度のα-(AlxGa1-x)2O3の成長およびGeのドーピングを行った。RHEEDおよびXRD測定からα-(AlxGa1-x)2O3が成長していることを確認したが、n型伝導には至らず、その理由としてドーパントのGeがGaと置換しておらずドーパントとして機能していない可能性が考えられる。今後、Sn, Siなどの他の材料のドーピングを試みる必要がある。(ii) α-Ga2O3は熱的に準安定相であるため600℃程度でβ相へ相転移すると考えられてきたが、サファイア基板上に成長した薄膜は膜厚が小さくなるほど相転移温度が上昇する傾向が得られた。さらに、パターン基板を用いることで熱的安定性が向上し750℃程度においてα相の維持を実現した。異種基板上への成長による応力を緩和することでさらに高温でも安定化すると期待できる。また、α-(AlxGa1-x)2O3はAl組成が大きくなるほど相転移温度が上昇し、x>0.6ではβ相への相転移は確認されなかった。
今年,我们进行了控制刚玉结构铝镓氧化物(α-(AlxGa1-x)2O3)薄膜电导率的研究,该薄膜用作超宽带隙半导体材料。为了实现超宽带隙半导体,需要制造低位错密度和低杂质密度的薄膜,我们的目标是通过结合雾气CVD和分子束外延(MBE)来实现这一目标。此外,我们还评估了 α-(AlxGa1-x)2O3 薄膜的热稳定性,这对于器件应用非常重要。所得结果总结如下。 (i) 使用分子束外延 (MBE) 在使用雾气 CVD 生长的低位错密度 α-Ga2O3 模板上进行高纯度 α-(AlxGa1-x)2O3 和 Ge 掺杂的生长。 RHEED和XRD测量证实α-(AlxGa1-x)2O3正在生长,但没有导致n型传导,其原因是掺杂剂Ge没有取代Ga并起到掺杂剂的作用。有可能事实并非如此。未来有必要尝试用Sn、Si等其他材料进行掺杂。 (ii)由于α-Ga2O3是热亚稳定相,人们认为它在600℃左右会发生相变到β相,但在蓝宝石衬底上生长的薄膜的相变温度随着膜厚度的减小而升高我们发现了一个趋势。此外,通过使用图案化基板,热稳定性得到改善,α相维持在750℃左右。预计通过减轻异质基板上生长引起的应力,它将在高温下变得更加稳定。此外,随着Al成分的增加,α-(AlxGa1-x)2O3的相变温度升高,当x>0.6时,没有观察到向β相的相变。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Phase Transition Temperature of α-Ga2O3 on Sapphire Substrate
蓝宝石衬底上 α-Ga2O3 的相变温度
- DOI:
- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Riena Jinno; Kentaro Kaneko;Shizuo Fujita
- 通讯作者:Shizuo Fujita
Control of Crystal Structure of Ga2O3 on Sapphire Substrate by Introduction of α-(AlxGa1-x)2O3 Buffer Layer
引入α-(AlxGa1-x)2O3缓冲层控制蓝宝石衬底上Ga2O3晶体结构
- DOI:10.1002/pssb.201700326
- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Jinno Riena;Uchida Takayuki;Kaneko Kentaro;Fujita Shizuo
- 通讯作者:Fujita Shizuo
Enhancement of epitaxial lateral overgrowth in the mist chemical vapor deposition of α-Ga2O3 by using a-plane sapphire substrate
使用a面蓝宝石衬底增强α-Ga2O3喷雾化学气相沉积中的外延横向过度生长
- DOI:10.7567/1347-4065/ab55c6
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:1.5
- 作者:Jinno Riena;Yoshimura Nobuhiro;Kaneko Kentaro;Fujita Shizuo
- 通讯作者:Fujita Shizuo
Control of Ga2O3 crystal structure on sapphire substrates by introducing α-(AlxGa1-x)2O3 buffer layers
通过引入α-(AlxGa1-x)2O3缓冲层控制蓝宝石衬底上的Ga2O3晶体结构
- DOI:
- 发表时间:2017
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Riena Jinno; Takayuki Uchida; Kentaro Kaneko;Shizuo Fujita
- 通讯作者:Shizuo Fujita
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