原子レベルの構造制御技術開発によるダイヤモンドMOSFETの高移動度・高耐圧化

通过原子级结构控制技术的发展提高金刚石MOSFET的迁移率和耐压能力

基本信息

  • 批准号:
    21H01363
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.07万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究では、極めて高いチャネル移動度・耐圧が期待できる反転層ダイヤモンドMOSFETによる省エネ社会構築を目指し、ダイヤモンド半導体の新規デバイス作製プロセスの開発により、構造最適化を行い、SiCを超えるチャネル移動度と耐圧を達成する。具体的には、ソースおよびドレイン領域の埋込構造を形成するプロセス開発を行い、ソース・ドレインとチャネル層の間の接触抵抗を低減することによりチャネル移動度を向上させる。また、同プロセスを用いることでドリフト層の形成も行い、耐圧の評価を行う。当該年度は、ダイヤモンド下地基板の伝導型による成長速度差を用いて作製した埋込ソース・ドレイン型のMOSFETの評価を進め、ソース・ドレイン領域にあるホウ素の再取り込みという課題が浮き彫りになった。これにより、ボディがp型化し、オフが取りづらいことがわかった。また、CVD法のラテラル成長技術を用いた高濃度層の埋込構造に関しては、プロセス側の問題から、さらなる大面積化が求められ、転位フリー基板を用いることで、昨年度得られた50 μmを超える100 μm角の平坦化に成功した。現在、この試料を用いてMOSFETを作製中である。Ni触媒エッチング法を用いた高濃度層の埋込構造の作製においては、基板の湾曲歪やエッチングレートの高さが課題として見えてきた。現在は、全面エッチングと低速エッチング技術の開発を進めている。縦型MOSFETに関しては、積層構造の形成を開始した。
This study で は, extremely め て high い チ ャ ネ ル mobile degrees, resistance to 圧 が expect で き る planning layer ダ イ ヤ モ ン ド MOSFET に よ る province エ ネ social construct を refers し, ダ イ ヤ モ ン ド semiconductor の new rules デ バ イ ス cropping プ ロ セ ス の open 発 に よ り line, structure optimization を い, SiC を え る チ ャ ネ ル resistance movement degrees と 圧 を reached す る. Specific に は, ソ ー ス お よ び ド レ イ ン field を の buried 込 structure formed す る プ ロ セ ス open 発 を い, ソ ー ス · ド レ イ ン と チ ャ ネ ル layer の の contact resistance between を low cut す る こ と に よ り チ ャ ネ ル を mobile degrees upward さ せ る. Youdaoplaceholder0, in the same way as プロセスを, use the また る る とでドリフト とでドリフト layer <s:1> to form the <s:1> line う and the pressure-resistant <s:1> evaluation 価を line う. When the annual は, ダ イ ヤ モ ン ド の foundation plate type 伝 guide に よ る growth speed difference を with い て cropping し た buried 込 ソ ー ス · ド レ イ ン type の MOSFET の review 価 を め, ソ ー ス · ド レ イ ン field に あ る ホ ウ element の again take り 込 み と い う subject が floating き carved り に な っ た. <s:1> れによ, ボディが p-type ボディが, れによ フが take <s:1> づら とがわ とがわ とがわ った った った. ま た, CVD method の ラ テ ラ ル growth technique を with い た high concentration layer の buried 込 structure に masato し て は, プ ロ セ ス side の problem か ら, さ ら な る patches.by large が め ら れ, planning フ リ ー substrate を with い る こ と で, yesterday's annual ら れ た 50 microns を super え る 100 microns Angle の wafer に successful し た. Now, the <s:1> <s:1> test material を is fabricated using a を てMOSFETを in である. Ni catalyst エ ッ チ ン を グ method with い た high concentration layer の buried 込 structure の cropping に お い て は, substrate の bay slanting や エ ッ チ ン グ レ ー ト の high さ が subject と し て see え て き た. Now めて, the full エッチ グと グと グと low-speed エッチ <e:1> グ technology <s:1> is being developed を into めて る る. The 縦 type MOSFETに is related to <s:1> て and the formation of the additive structure <s:1> begins with を た.

项目成果

期刊论文数量(20)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Fabrication of inversion p-channel MOSFET with a nitrogen-doped diamond body
  • DOI:
    10.1063/5.0075964
  • 发表时间:
    2021-12-13
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Matsumoto, Tsubasa;Yamakawa, Tomoya;Tokuda, Norio
  • 通讯作者:
    Tokuda, Norio
佐藤 解, 市川 公善, 林 寛, 小倉 政彦, 牧野 俊晴, 加藤 宙光, 竹内 大輔,猪熊 孝夫, 山崎 聡, 徳田 規夫, 松本 翼
佐藤聪、市川公吉、林浩、小仓正彦、牧野俊晴、加藤中光、竹内大辅、猪熊隆夫、山崎聪、德田则夫、松本翼
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    表面終端処理;酸化膜堆積の連続プロセスによるダイヤモンドMOSFETのヒステリシス低減
  • 通讯作者:
    酸化膜堆積の連続プロセスによるダイヤモンドMOSFETのヒステリシス低減
チャネル部追成長による反転層ダイヤモンドMOSFETの電気特性改善
通过沟道部分的额外生长改善反型层金刚石MOSFET的电特性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    山河 智哉,松本翼, 猪熊 孝夫,山崎 聡,張 旭芳;加藤宙光;小倉政彦;牧野俊晴;C.E.Nebel;徳田 規夫
  • 通讯作者:
    徳田 規夫
松本 翼,佐藤 解,中村 勇斗, Traore Aboulaye,牧野 俊晴,加藤 宙光,小倉 政彦, 市川 公善,林 寛,猪熊 孝夫,山崎 聡,德田 規夫
松本翼、佐藤圭、中村隼人、Traore Aboulaye、牧野敏晴、加藤中光、小仓正彦、市川浩志、林浩、猪熊隆雄、山崎智、德田则夫
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    畠山 沙衣子;樋浦 諭志;高山 純一;村山 明宏;ダイヤモンドMOSFETにおけるドリフト抵抗フリー構造の提案
  • 通讯作者:
    ダイヤモンドMOSFETにおけるドリフト抵抗フリー構造の提案
Selectively buried growth of heavily B doped diamond layers with step-free surfaces in N doped diamond (1 1 1) by homoepitaxial lateral growth
通过同质外延横向生长在 N 掺杂金刚石 (1 1 1) 中选择性埋入无台阶表面的重 B 掺杂金刚石层
  • DOI:
    10.1016/j.apsusc.2022.153340
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Kobayashi Kazuki;Zhang Xufang;Makino Toshiharu;Matsumoto Tsubasa;Inokuma Takao;Yamasaki Satoshi;Nebel Christoph E.;Tokuda Norio
  • 通讯作者:
    Tokuda Norio
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  • 通讯作者:
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    2021
  • 资助金额:
    $ 11.07万
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