【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.04.27】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22TU0096
利用課題名 / Title
microfabrication of NiO on Ga2O3
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed
キーワード / Keywords
次世代パワー半導体,酸化ガリウム,酸化ニッケル,ヘテロpn接合,エッチング加工,リソグラフィ/Lithography,膜加工・エッチング/Film processing and Etching,ワイドギャップ半導体/ Wide gap semiconductor,パワーエレクトロニクス/ Power electronics,パワーエレクトロニクス/ Power electronics
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
中込 真二
所属名 / Affiliation
石巻専修大学 理工学部 情報電子工学科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
なし
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
菊田利行, 庄子征希
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
TU-215：イオンミリング装置
TU-058：マスクレスアライナ
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
次世代パワー半導体材料として注目されている酸化ガリウム(β-Ga2O3)基板上に形成したp形酸化物半導体酸化ニッケル(NiO)によるヘテロpn接合ダイオードの特性改善を目的として、NiO膜をエッチング加工する試みを行った。
実験 / Experimental
β-Ga2O3基板上に形成したNiO薄膜を事前に準備して持ち込み、ARIMの装置を利用してフォトリソグラフィー工程としてマスクレスアライナ―による露光でパターンを形成した。レジストのパターンをマスクとして、Arイオンミリング装置によりNiO層をエッチングし、数μmの幅の溝の形成を試みた。エッチング状況の観測は石巻専修大学にてSEM像観察により行った。
結果と考察 / Results and Discussion
マスクデータの作成の後、β-Ga2O3基板上にNiO薄膜を形成したサンプルを用いて、レジストをマスクとしてArイオンによるイオンミリングを行った。まずは、エッチングが可能かや、エッチングできるとすれば、およそのエッチング速度をつかむことが最初の試みの目的であった。 Fig. 1にイオンミリングによりNiO層をエッチングした断面のSEM像（俯瞰イメージ）の一例を示す。200 nm程度のNiO層に対して1～2 µm程度の幅の溝が形成できている。まだまだエッチング試験が必要であるが、第一段階の目的は達した。 次年度以降は、上記の加工プロセスを確立しながら、加工（構造）の導入によるデバイス特性の改善を目指す予定である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 -Ga2O3基板上に形成したNiO層をエッチング加工した断面SEM像
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件