【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

22CT0214

利用課題名 / Title

酸化ガリウム結晶への金属添加効果の研究

利用した実施機関 / Support Institute

公立千歳科学技術大学 / Chitose IST

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

走査型電子顕微鏡,半導体微細構造,電子顕微鏡/Electron microscopy

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)

山中 明生

所属名 / Affiliation

公立千歳科学技術大学理工学部電子光工学科

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

清水 広

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

CT-010：走査型電子顕微鏡（SEM）

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

　酸化ガリウムGa₂O₃はバンドギャップ4.5~4.9eVのワイドギャップ半導体であり、大型単結晶が得られること、ドーピングによりN型化が可能なことから、新しいパワーデバイスに向けた実用化研究が精力的に行われている。加えて大きなバンドギャップを活かした深紫外光デバイスへの応用も期待される。特に光デバイスへの応用ではバンドギャップの制御が必要であり、Alの添加効果を検討した。

実験 / Experimental

試料はアルミニウムAlを添加したGa₂O₃単結晶を用い、清浄な表面を得るために試料をへき開した。まずAl無添加の試料について試料表面のSEM像を観測し、次にEDS像を観測した。得られた結果より元素分析をおこなった。次にAlを10％添加したGa₂O₃単結晶についても同様の観測と分析を行った。

結果と考察 / Results and Discussion

無添加のGa₂O₃単結晶を測定した。元素分析の結果は酸素O、ガリウムGa、白金Pt、鉛Pb、ユーロピウムEuが観測された。試料作製の条件から白金と鉛のコンタミは考えられず、測定エラーと推察される。またユーロピウムについては研究室では希土類蛍光体の研究も行っているので、試料準備段階でのコンタミと推測した。
次にアルミニウムAlを10％添加したGa₂O₃単結晶について測定を行った。無添加試料で見られた酸素O、ガリウムGa、白金Pt、鉛Pb、ユーロピウムEuに加え、アルミニウムAlの存在が確認された。ただし定量分析については信頼のおける結果とはならなかった。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図１ Ga₂O₃単結晶のSEM像

図２ Ga₂O₃のEDS像

図３ Al(10%)-Ga₂O₃単結晶のSEM像

図４ Al(10%)-Ga₂O₃単結晶のEDS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