平成２１年度　実績報告書

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教育研究プラットフォームIDER研究成果/IDERユニット様式 4 グ ロ ー バ ル C O E プ ロ グ ラ ム - 次 世 代 電 子 デ バ イ ス 教 育 研 究 開 発 拠 点 - 平 成 2 1 年 度 I D E R ユ ニ ッ ト 研 究 成 果 報 告 書 1. IDER ユニット 名称 等 ふりがな よしむら まさし 役職 ユニットリーダー の氏名・役職 吉村 政志 准教授 所属 ( 部局・専攻・講座 ) 大学院工学研究科・電気電子情報工学専攻・創製エレクトロニクス材料講座(森研究室) 連絡先 TEL 06 - 6879 - 7706 e - mail yoshi@eei.eng.osaka - u.ac.jp ユニット名称 ( 日本語名および英 語名の両者を記入 ) ( 日本語 ) 次世代ワイドギャップ半導体研究ユニット ( 英語 ) Advanced wide bandgap semiconductor research unit 2.研究開発の概要 および 平成 21 年度の研究進捗状況と成果 提案した研究開発課題の背景、目的 、 および年度当初の計画について記入してください 。 また、 提案した研究 内容に関する進捗状況、成果について自由に記述してください。 【 研 究 概 要 ( H 2 1 年 度 研 究 計 画 申 請 時 ) 】 本学で開発した窒化物半導体の液相成長 法 ( Na - flux LPE ) をコア 技術とし、 低転位密度で無歪・無極 性な GaN 半導体基板の作製を試みる。次世代の高周波デバイス、高効率パワーデバイスの実現を目指し、 作製した結晶の基礎物性評価(内部欠陥、電気特性、表面界面等)、新型デバイス用の MIS 構造設計、デ バイス特性評価までをユニット内で補完的に実施する。また、国内関連企業とも連携し、実用化を念頭に 入れた高い指向性の ユニット構築 を目指す。材料開発からデバイス評価までを幅広く網羅することで、俯 瞰的視点、バランス 力など を備えた若手 リーダー 人材の育成も行う。 【 研 究 成 果 】 Na - flux LPE GaN ・ HEMT 関係 1. 無極性 a - GaN テンプレートを種結晶として用いることで、極めて結晶性の高い a - GaN 結晶を得た 。 → ノーマリーオフ型トランジスタ へ の応用が期待される 。 2. 溶液組成により成長モードが変化し、高 Ga 組成で低転位化が促進されることが分かった 。 → 大口径種基板上への LPE により、低転位大口径 GaN 基板の作製が期待される 。 3. 高品質ロッド状結晶上に初めて種結晶成長を行い、低転位バルク単結晶を得た 。 → 長時間成長を行うことで、極めて転位の少ないバルク GaN 単結晶成長が期待される。 4. CAICISS を用い て、 GaN 結晶の無極性面( m, a 面) の表面構造 を 解析 した。 5. AlN 基板上に HEMT を作製する場合、 AlGaN をチャネル層に用いることで 300 ℃の高温動作が可能 と なることを明らかにした。 絶縁膜 ・無機 EL デバイス 関係 6. ワイドバンドギャップ( WBG ) 半導体 SiC 用の絶縁膜として、 AlN バッファー層を介した AlSiON 膜を作製し、 MIS 構造において 300 ℃まで良好な絶縁性を保つことを明らかにした。 7. 希土類元素 Tb を添加した WBG 材料 AlBNO 薄膜 を作製し、誘電率、 発光 強度が B の組成比に依存 することを明らかにした 。 教育 8. Internship on Campus として 大阪大学光科学センターの山本教授から、学術論文の 読み方、要点の まとめ方 、ベンチマーク作成など、実践的な 研究教育の指導を いただいた。 60

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