コランダム構造n型およびp型ワイドギャップ酸化物半導体の結晶成長と応用

摘要

コランダム構造をもつワイドバンドギャップ半導体α-In_2O_3（Eg＝3.7eV）は酸素空孔や格子間インジウム等で電子濃度が高くなる傾向があり，絶縁体としての性質が強いα-Ga_2O_3（Eg＝5.3eV）と大きく異なる．本研究では，この電子密度を低減させるためにアクセプターとしてMgを用い，電子濃度の低減を確認した．さらに，得られた薄膜をアニール処理してMOSFET構造を作製したところ，Mg5ドープα-In_2O_3薄膜において電界効果移動度187cm~2/Vs，実効移動度240cm~2/Vsという高いデバイス移動度を示した．そして，コランダム構造をもつp型半導体としてGaドープα-Rh_2O_3とα-In_2O_3薄膜を作製し，それぞれのHall効果測定においてp型伝導を確認した．