【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.04.24】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22NM0085
利用課題名 / Title
ダイヤモンドを利用したショットキーバリアダイオード の作製
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構
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）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
リソグラフィ/Lithography,スパッタリング/Sputtering,パワーエレクトロニクス
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)
安岡 幹貴
所属名 / Affiliation
関西学院大学
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
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）技術補助/Technical Assistance（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NM-604：マスクレス露光装置 [DL-1000/NC2P]
NM-608：スパッタ装置 [JSP-8000]
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
SiCにおいて、デバイス特性に影響を与えるのは貫通転位そのものではなく、ナノスケールピットに電界が集中し、リーク電流が増加することが分かっている[1]。
ダイヤモンドでは転位の種類に関わらず、貫通転位がデバイス特性に致命的な影響を与えることが成長丘2種類の電気特性比較により明らかになった[2]。
本研究では、成長前処理としてSiO2によるUV支援研磨を行い、表面ピットフリーのエピ膜を目指した検討を行った。
実験 / Experimental
4枚の1b型HPHT基板を用意し、サンプル1,2は従来の機械研磨で仕上げ、サンプル3,4はUV支援を用いたSiO2研磨で仕上げた。
また、エピタキシャル成長前サンプル1,3はエッチングを行わず、サンプル2,4はエッチングを行うことにより、エッチングの有用性も調査した。
その後、基板のエッジ部分に幅500µmのオーミック電極、中心部分に直径200µmのMo/Tiショットキー電極を作製した横型SBDにより、表面形状とデバイス特性の関連性について調査した。
結果と考察 / Results and Discussion
UV支援を用いたSiO2研磨を施したものは、エピ層表面形状の差が小さく、デバイス特性のばらつきが比較的少ない結果が得られた。また、機械研磨は局所的に数十～数百nmの凹凸が存在し、場所により表面形状に差が生じていたため、大きな特性のばらつきが生じた。また、エピタキシャル成長前のエッチングに関して、エッチングをすることにより表面形状が悪化し、デバイス特性も悪化した。今後研磨方法、エッチングなど表面処理プロセスの最適化が必要である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
デバイス性能検証結果
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
[1]H.Fujiwara et al., Appl. Phys. Lett., 100 (2012) 242102 [2] N.Mikata et al., NDNC2020/2021 7P-16
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