金属を用いない高耐熱電極に関する研究

不使用金属的高耐热电极的研究

基本信息

批准号：
18860031
负责人：
塩島謙次
金额：
$ 1.74万
依托单位：
University of Fukui
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18860031/
关键词：
半導体電極炭素熱的安定性電子デバイス

项目摘要

測定系の整備:300℃まで昇温出来るウエハープローバーを完成させ、金属/p-GaN界面の評価を行った。界面近傍に局在する深い準位の影響が電気特性に大きな影響を示すことを見いだし、国内外の学会で発表を行った。素子製作:半導体基板上に炭素膜を形成する検討を重点的に行った。HOPG(Highly Oriented Pyrolytic Graphite)を原材料とし、剥離法により形成を行った。しかし、10μm程度大きさの膜が部分的に形成されるのみで、工業的に必要とされる大面積は困難であると判断した。そこで、溶剤中に粉砕したHOPGを溶かし、半導体表面上に塗布する手法を用いた。塗布に用いた溶剤はホットプレートで加熱することにより揮発し、ウエハー上に残渣が残らないことを顕微鏡で確認した。ウエハー上の炭素膜は10〜100μmの大きさであった。膜厚は原子間力顕微鏡、およびラマン分光法により数原子層であるという結果を得た。1回の塗布では半導体表面の10%程度しか炭素膜形成が行われないため、塗布と熱処理を繰り返して行うことにより被覆率の向上を行った。その結果、7回の繰り返し工程で約50%の被覆率を得た。よって、本研究成果は大面積で数原子層の炭素膜形成が行われる可能性を示したものである。技術調査:国内外の著名学会に出席し、ワイドギャップ半導体電子デバイスの分野を重点的に調査した。シリコンでは達成できないハイパワー応用が期待されているが、熱劣化に伴う信頼性が疑問視されている。本研究が目指しているような耐熱電極の開発は今後デバイス開発において重要な位置を占めるものと思われる。

测量系统的维护：可以完成可以将温度升高到300°C的晶圆制剂，并评估了金属/p-gan界面。发现在界面附近局部的深层层次的影响对电气性能表现出重大影响，并在日本和国外的学术会议上提出。设备制造：我们专注于在半导体基板上形成碳膜的考虑。原材料由Hopg（高度定向的热解石墨）制成，并通过剥离形成。但是，确定为工业目的所需的大面积很难，因为只有大小约为10μm的膜部分形成。因此，使用一种技术，将粉碎的Hopg溶解在溶剂中并应用于半导体的表面。通过在热板上加热来蒸发用于涂层的溶剂，并在显微镜下证实，没有残留物保留在晶片上。晶片上的碳膜的尺寸为10-100μm。通过原子力显微镜和拉曼光谱法获得了膜厚度，为几个原子层。由于在一个应用中仅形成了半导体表面的约10％，因此形成碳膜，并重复涂层和热处理以改善覆盖率。结果，在七个重复步骤中，覆盖率大约是50％。因此，这项研究的结果表明，可以在大面积上形成几种原子层的碳膜。技术调查：参加日本和国外的著名会议，他专注于广泛的半导体电子设备领域。预期无法用硅无法实现的高功率应用，但是与热降解相关的可靠性受到质疑。抗热电极的开发可能会在将来在设备开发中占据重要地位。