Realization of oxide power device using Li-doped NiMgO single crystal grown by mist CVD method

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到着後、ただちにミストCVD法の成膜環境を整備した。これまでに報告した、NiOやNiMgOの成膜を高品質に行えることを確認した。本研究課題では、MgO基板と格子整合する岩塩構造のNi0-MgO-ZnO系に注目している。Ni0-MgO-ZnOの組成を適切に制御することで、MgO基板と格子整合したまま、バンドギャップを拡大できることを示した。このような研究はワイドギャップ半導体の中でも独創的なものである。NiOは希少なp型伝導性を示す酸化物半導体である。さらに、MgOとの混晶とすることで、バンドギャップを拡大できる。ただ、このNiMgOは未知の特性も多いため、Mg組成を制御したNiMgOについての詳細な評価を行っている。通常、NiOはスパッタリング法を用いてNi空孔によりキャリア濃度制御が行われることが多いが、ミストCVD法の特長を活かしたLiドーピングによるNiMgOの評価も併せて行っている。さらに、ワイドギャップ酸化物として有望とされるβ-Ga2O3とのデバイスについても検討している。まずは、β-Ga2O3基板上にミストCVD法で成長させたNiMgOとのヘテロ接合について評価を行った。また、MgO基板上にβ-Ga2O3をミストCVD法で成長させる技術を確立した。これにより、MgO基板上にNiOまたはNiMgOを形成した後にβ-Ga2O3を成長させるデバイスプロセスも可能になることが見込まれる。