オーバーラップゲート構造による高オン電流、低オン抵抗縦型2DHGダイヤモンドMOSFET

摘要

我々は2次元正孔ガス(2DHG)をキャリアとし、高温ALD法を用いた Al2O3をゲート絶縁膜及び保護膜とする 2DHG ダイヤモンドMOSFETを作製し、高耐圧かつ幅広い温度領域での安定動作を報告してきた。2DHGは水素終端及びALD-Al2O3により誘起され、トレンチ形成時、トレンチ側面にも基板表面と同様に誘起される。我々はトレンチ側面をドリフト領域として利用した縦型2DHGダイヤモンドMOSFETを作製し、横型デバイスに匹敵する電流密度を報告してきた。GaN縦型デバイスでは、ドレイン電流密度（2200 A/cm~2）、オン抵抗(<2 mΩcm~2)、耐圧(>1200 V)が報告されており、縦型ダイヤモンドデバイスでも同等の性能が求められる。本研究では、オーバーラップゲート構造を導入した縦型 2DHG ダイヤモンド MOSFET を作製し、デバイス面積を縮小することによりドレイン電流密度・オン抵抗の改善を図った。