高耐圧及び微細化に向けて構造改善を行った 高耐圧及び微細化に向けて構造改善を行った 高耐圧及び微細化に向けて構造改善を行った 高耐圧及び微細化に向けて構造改善を行った 縦型 2DHGダイヤモンド ダイヤモンド MOSFET

摘要

ダイヤモンドは優れた物性値を有し、パワーデバイスとして有望な材料であり、2次元正孔ガス (2DHG)をキャリアとして利用した2DHGダイヤモンドMOSFETにおいて優れた電流特性が報告 されている[1]。また、2DHGは水素終端及びAl2O3によって面方位に依存せず誘起される[2][3]ため ダイヤモンド表面にトレンチを形成することにより、集積化及び大電流を扱う上で有利である縦 型デバイスに利用でき，すでに横型デバイスと同等の電流密度を報告している[5]。また、窒素ド 一プ層を形成することにより、縦方向のリーク電流の抑制が可能であることが判明している。し かし、窒素ドープ層形成により、電界が局所的に集中することがシミュレーション解析から示唆 されており、比較的低電圧領域での絶縁破壊が起こる要因だと考えている。本研究では、CVD法 による窒素ドープ層の成膜条件及びデバイス寸法の変更により、電界集中の緩和によって絶縁破 壊特性の向上及びデバイスの微細化を目的とした縦型2DHGダイヤモンドMOSFETの作製を行 い、作製したデバイスの動作解析及び評価を行った。