【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.18】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22BA0045
利用課題名 / Title
ダイヤモンドパワーデバイス構造の計算
利用した実施機関 / Support Institute
筑波大学
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）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）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（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
シミュレーションCAD,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)
松本 翼
所属名 / Affiliation
金沢大学ナノマテリアル研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
Traore Aboulaye
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,共同研究/Joint Research
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ダイヤモンド半導体を用いた新規パワーデバイス構造の提案、実証をサポートするデバイスシミュレーションを筑波大学の設備であるSILVACOを利用して行った。
実験 / Experimental
従来構造のMOSFETと新しく提案するMOSFET構造に対して、デバイスシミュレーターのSILVACOを用いて、バンド図、電気的特性、電界集中等の計算を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
Fig. 1に、デバイスシミュレーターのSILVACOを用いて計算した新規構造ダイヤモンドMOSFETの電界分布を示す。最も電界が高い点が、Schottky電極とAl2O3酸化膜、n型ダイヤモンドの境界になることがわかった。また、この点に近いAl2O3酸化膜のエッジにも高い電界が集中することがわかった。Al2O3酸化膜の形成領域を考慮する必要があると認識するとともに、新しいデバイス構造の着想も得られた。そして、電界としては半分程度であるが、Gate電極エッジにも集中していることがわかった。これは、本デバイス構造で高耐圧化を進めていく上で課題になってくることが容易に想定できる。今後は、所望の耐圧を仮定して、絶縁破壊が起こりづらい構造を調査していく必要もある。その他、重要知見が得られているが、十分な議論ができておらず、対外的に報告が難しいため、公表を控えさせていただく。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 Electric field distribution of new diamond MOSFET structure.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
・先導研究プログラム未踏チャレンジ2050（NEDO） 「パワーデバイスの技術革新」 ・計算していただいたTraore Aboulaye（筑波大学数理物質系）に感謝します。
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