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:
- 金额:$ 8.82万
- 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
- 来源:
- 关键词:
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。
Smothering the ア ル ミ ニ ウ ム (AlN) は, GaN の 3.4 eV and 3.2 eV SiC の を big き く る last time 6.2 eV と い う extremely め て big き な バ ン ド ギ ャ ッ プ エ ネ ル ギ ー を hold つ of ultimate な パ ワ ー デ バ イ ス with semiconductor materials で あ る. AlN の never try to break the 壊 electricity industry は に く, very high パ ワ ー デ バ イ ス と し て using し た occasions の OFF 圧 resistant は GaN や SiC の is about 10 times に も な る と to think さ れ て い る. Side, AlN は, high chemical stability が く mechanical strength, hardness に optimal れ る こ と も big き な, 徴 と な っ て い る が, こ れ ら の the physical function of は デ バ イ ス へ の 応 tested え in を た interstate の technical difficulties さ も raw じ さ せ て い る. This study で エネ, future society エネ エネ ニ ズに応えるア テムと テムと て, GaN SiC above の super ワ イ ド バ ン ド ギ ャ ッ プ semiconductor で あ る smothering the ア ル ミ ニ ウ ム (AlN) ヘ テ ロ tectonic を ベ ー ス と し た パ ワ ー ト ラ ン ジ ス タ を sake, そ の be am に to け た subject と order under を の よ う に set し た. (1) AlN ヘ テ ロ tectonic の エ ピ タ キ シ ャ ル growth technique to establish: under the foundation plate, crystal growth technique の beg に 検 よ り, 2021 annual は AlN モ ル than 36%, 2022 annual は AlN モ ル than 70% ま で の で high-quality AlGaN growth of field skills の に to their っ た. (2) department of AlN ト ラ ン ジ ス タ の デ バ イ ス technology construction: AlGaN バ リ ア layer に す seaborne る electric chemical エ 気 ッ チ ン グ の unseen fruit を confirm し, リ セ ス ゲ ー の ト structure form に extremely め て useful で あ る matter が points か っ た. High 70% を super え る AlN モ ル than の オ ー ミ ッ ク コ ン タ ク ト に つ い て は beg を into 2023 検 め る policy で あ る. (3) department of AlN ト ラ ン ジ ス タ の attempt と reach performance の confirmed: FET の try make と characteristic evaluation 価 を into め at the end of the 2023 annual ま で に results を ま と め る policy で あ る.
项目成果
期刊论文数量(15)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
High-breakdown-voltage Al0.36Ga0.64N-channel HFETs with a dual AlN/AlGaInN barrier layer and selective-area regrowth ohmic contacts
具有双 AlN/AlGaInN 势垒层和选择性区域再生欧姆接触的高击穿电压 Al0.36Ga0.64N 沟道 HFET
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Akiyoshi Inoue;Sakura Tanaka;Takashi Egawa;Makoto Miyoshi
- 通讯作者:Makoto Miyoshi
AlGaInN/GaN HEMTs on single-crystal AlN substrate
单晶 AlN 衬底上的 AlGaInN/GaN HEMT
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Sakura Tanaka;Tomoyuki Kawaide;Akiyoshi Inoue;Takashi Egawa;Makoto Miyoshi
- 通讯作者:Makoto Miyoshi
光電気化学エッチング法を用いたAlGaInN/AlGaN HFETの作製
光电化学刻蚀法制备AlGaInN/AlGaN HFET
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:伊藤 滉朔;小松 祐斗;渡久地 政周;井上 暁喜;田中 さくら;三好 実人;佐藤 威友
- 通讯作者:佐藤 威友
Improved on-state performance in AlGaN-channel heterojunction field-effect transistors with a quaternary AlGaInN barrier layer and a selectively grown n++-GaN contact layer
- DOI:10.1016/j.mssp.2021.105960
- 发表时间:2021-10
- 期刊:
- 影响因子:4.1
- 作者:M. Miyoshi;Akiyoshi Inoue;M. Yamanaka;Hiroki Harada;T. Egawa
- 通讯作者:M. Miyoshi;Akiyoshi Inoue;M. Yamanaka;Hiroki Harada;T. Egawa
単結晶AlN基板上AlGaInN/GaN HEMTの作製と特性評価 (II)
单晶 AlN 衬底上 AlGaInN/GaN HEMT 的制备与表征(二)
- DOI:
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:川出 智之;田中 さくら;井上 暁喜;江川 孝志;三好 実人
- 通讯作者:三好 実人
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
三好 実人其他文献
四元混晶AlGaInNバリア層を有するAlGaNチャネルHFETのデバイス特性評価
具有四元混晶AlGaInN势垒层的AlGaN沟道HFET的器件特性评估
- DOI:
- 发表时间:
2018 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
細見 大樹;古岡 啓太;Chen Heng;久保 俊晴;江川 孝志;三好 実人 - 通讯作者:
三好 実人
MOCVD法によるInAlGaN/AlGaNヘテロ構造の成長とその2DEG特性の熱的安定性評価
MOCVD法生长InAlGaN/AlGaN异质结及其2DEG特性的热稳定性评价
- DOI:
- 发表时间:
2018 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
細見 大樹;陳 桁;江川 孝志;三好 実人 - 通讯作者:
三好 実人
ヘテロ界面平坦性改善によるInAlN/AlGaN HFET構造の移動度向上
通过改善异质界面平坦度来提高 InAlN/AlGaN HFET 结构的迁移率
- DOI:
- 发表时间:
2017 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
細見 大樹;宮地 祐太;三好 実人;江川 孝志 - 通讯作者:
江川 孝志
AlGaNチャネル2DEGヘテロ構造の結晶評価~ヘテロ界面平坦性とAlGaN初期成長条件との関係~
AlGaN沟道2DEG异质结构的晶体评价~异质界面平坦度与AlGaN初始生长条件的关系~
- DOI:
- 发表时间:
2017 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
細見 大樹;江川 孝志;三好 実人 - 通讯作者:
三好 実人
Al1-xInxN混晶におけるバンド端近傍のポテンシャル揺らぎと光学定数の解析
Al1-xInxN 混晶中带边附近的电势涨落和光学常数分析
- DOI:
- 发表时间:
2019 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
今井 大地;山路 知明;三好 実人;竹内 哲也;宮嶋 孝夫 - 通讯作者:
宮嶋 孝夫
三好 実人的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
相似国自然基金
基于自动乳腺超声影像组学的深度学习结合临床特征模型在ALN肿瘤负荷预测中的应用与验证
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于大倾角蓝宝石衬底与空气孔洞解耦
的AlN单晶薄膜在高温作用下的应力演化
规律与调控机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于AlN/ScN超晶格结构的模拟型突触器件研究
- 批准号:62374018
- 批准年份:2023
- 资助金额:48 万元
- 项目类别:面上项目
高模量高塑性(CNTs+AlN)/AZ91复合材料的制备及性能调控机理研究
- 批准号:52301198
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
Al/AlN纳米多层膜界面化学梯度调控及其对力学性能和热稳定性的影响
- 批准号:52301168
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
低密度、高质量GaN/AlN量子点室温光泵浦单光子源
- 批准号:62305005
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
AlN/Al-Si-Mg合金纳米粒子双构型设计与原位构筑机制研究
- 批准号:52301056
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于导热结构基元序构的低维AlN非常规生长控制及其形貌调控机制研究
- 批准号:52372077
- 批准年份:2023
- 资助金额:51 万元
- 项目类别:面上项目
基于柔性云母基底的AlN压电薄膜及高温声表面波传感器研究
- 批准号:62361022
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
低密度钢热加工过程AlN演变行为及其变形孔洞形成机理研究
- 批准号:2023JJ50108
- 批准年份:2023
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
相似海外基金
AlN基板を用いた窒化物半導体新規電子デバイス構造の提案と結晶成長
新型氮化物半导体电子器件结构和使用AlN衬底的晶体生长的提案
- 批准号:
24K01363 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 8.82万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Fabrication of vertical AlN devices
垂直AlN器件的制造
- 批准号:
23H01863 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 8.82万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
バルクAlN結晶の低温気相成長法の開発
大块 AlN 晶体低温气相生长方法的开发
- 批准号:
23K17884 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 8.82万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
種結晶からエピ成長まで一気通貫のバルク結晶技術の実現に向けたAlNロッドの開発
开发AlN棒,实现从籽晶到外延生长的集成体晶技术
- 批准号:
22K18896 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 8.82万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
分極反転構造巨大圧電性他元素ドープAlN薄膜の創成と高周波弾性波フィルタへの応用
极化反转结构巨型压电其他元素掺杂AlN薄膜的制备及其在高频声波滤波器中的应用
- 批准号:
22K14288 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 8.82万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
STTR Phase I: Scaling of AlN/GaN/AlN HEMTs via molecular beam epitaxy
STTR 第一阶段:通过分子束外延缩放 AlN/GaN/AlN HEMT
- 批准号:
2112247 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 8.82万 - 项目类别:
Standard Grant
AlN系圧電薄膜の固溶限拡大に関する研究
扩大AlN基压电薄膜固溶度极限的研究
- 批准号:
21K14503 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 8.82万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Low dislocation AlN growth by super high temperature MOVPE in jet engine model
喷气发动机模型中超高温 MOVPE 低位错 AlN 生长
- 批准号:
20K21006 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 8.82万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Development of novel bulk AlN crystal growth method using Ni-Al solution
使用 Ni-Al 溶液开发新型块状 AlN 晶体生长方法
- 批准号:
20H02633 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 8.82万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
High-quality hetero-epitaxial AlN research by newly proposed high temperature metalorganic vapor phase epitaxy
通过新提出的高温有机金属气相外延进行高质量异质外延AlN研究
- 批准号:
20H02643 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 8.82万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)














{{item.name}}会员




