全て酸化物からなる新規ワイドバンドギャップヘテロｐｎ接合ダイオードの特性改善

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β-Ga2O3とNiOからなる全て酸化物のヘテロpn接合ダイオードの特性改善を目的に研究している。β-Ga2O3 基板上に導電率を制御したNiO 層の形成においては、 (001) β-Ga2O3 基板上においてゾルゲル法で形成したNiO膜の場合では微細な粒状結晶と成り易く、平坦な均一膜が得られ難かった。そこで電子ビーム蒸着NiO層を使うことで均一かつ平坦な連続膜が得られたので上記の問題をかなり解決した。その平坦なNiO膜の上にゾルゲル法によってドープしたNiO層を形成するという手法をとることにした。X線回折測定や断面SEM観察によって確認しながら、この方法を用いて作製したダイオード試作では、1000V以上の耐圧をもつダイオードを実現できている。β-Ga2O3 とNiO からなるpnヘテロ接合ダイオードの高耐圧化のための終端構造について、シミュレーションを実施している。リングを増やすことで降伏電圧が上昇することが確認できた。ただ、リングを増やしていくと増加に鈍化がみられ、その原因として、主接合に近いフィールドリングほど大きな負電界を相殺するのに大きな電圧が必要であることがわかった。実際のフィールドプレート終端構造の形成のための微細な構造を作る試みを始めている。東北大学の微細加工設備を利用して、マスク作製、リソグラフィープロセスとイオンミリングの試行実験を行い、NiO層が1μm程度の幅で掘れることは確認できている。これを使ったダイオード特性の評価にはまだ至っていない。