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超ワイドギャップAlN系半導体を用いたパワートランジスタの開発

使用超宽禁带AlN半导体的功率晶体管的开发

基本信息

批准号：
21H01389
负责人：
三好実人
金额：
$ 8.82万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01389/
关键词：
ワイドバンドギャップ AlN ヘテロ接合FET

项目摘要

窒化アルミニウム(AlN)は、GaNの3.4eV、SiCの3.2eVを大きく上回る6.2eVという極めて大きなバンドギャップエネルギーを持つ究極的なパワーデバイス用半導体材料である。AlNの絶縁破壊電界は非常に高く、パワーデバイスとして利用した場合のOFF耐圧はGaNやSiCの約10倍にもなると予想されている。一方、AlNは、化学的安定性が高く機械的強度・硬度に優れることも大きな特徴となっているが、これらの諸物性は機能デバイスへの応用を考えた際の技術的困難さも生じさせている。本研究では、将来社会の省エネ化ニーズに応えるアイテムとして、GaN, SiC以上の超ワイドバンドギャップ半導体である窒化アルミニウム(AlN)系ヘテロ構造をベースとしたパワートランジスタを着想、その実現に向けた課題と方策を以下のように設定した。(1) AlN系ヘテロ構造のエピタキシャル成長技術確立：下地基板、結晶成長技術の検討により、2021年度はAlNモル比36%、2022年度はAlNモル比70%までの組成領域で高品質AlGaN成長技術の獲得に至った。(2) AlN系トランジスタのデバイス化技術構築：AlGaNバリア層に対する電気化学エッチングの効果を確認し、リセスゲート構造の形成に極めて有用である事が分かった。70％を超える高AlNモル比のオーミックコンタクトについては2023年度検討を進める方針である。(3) AlN系トランジスタの試作と到達性能の確認： FETの試作と特性評価を進め2023年度末までに結果をまとめる方針である。

Suffocate the mother mother (AlN), the GaN 3.4eV, the SiC 3.2eV, the last time 6.2eV was used, the last time was the use of semi-solid materials. AlN is very expensive in the electrical industry, and it is very important to use the combination of OFF and GaN SiC to make sure that you want to pay the price. One side, AlN, chemical stability, mechanical strength, hardness, mechanical strength, hardness, mechanical properties, physical properties, physical properties, mechanical properties, In this study, the future social health care system, GaN, SiC and the above are related to the development of the health care system (AlN), which is based on the following health care settings for health care providers, health care providers, health care providers and health care providers. (1) the establishment of AlN growth technology: the foundation plate, crystal growth technology, AlN ratio of 36% in 2021, AlN ratio of 70% in 2022, high-quality AlGaN growth technology in the field. (2) the department of AlN is responsible for the development of chemical technology. AlGaN is responsible for the identification and fabrication of chemical equipment. 70% of the total AlN will be higher than that of the previous year, and there will be no further improvement in 2023. (3) AlN is responsible for achieving performance. It is confirmed that FET is responsible for the end of the year 2023. The results show that the performance is improved.