【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.08】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22KT0044

利用課題名 / Title

ダイヤモンドと異種材料接合界面の結晶構造解析

利用した実施機関 / Support Institute

京都大学 / Kyoto Univ.

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）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

α-Ga2O3/4H-SiC直接接合,界面構造,電子顕微鏡/Electron microscopy,異種材料接着・接合技術/ Dissimilar material adhesion/bonding technology

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)

梁 剣波

所属名 / Affiliation

大阪公立大学

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

清村 勤

利用形態 / Support Type

（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-

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

KT-403：モノクロメータ搭載低加速原子分解能分析電子顕微鏡

報告書データ / Report

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

α型単結晶酸化ガリウム（α-Ga2O3）は5.3 eVと非常に大きなバンドギャップエネルギーを有することから、次世代パワー半導体材料として期待されている。しかし、デバイスの高出力動作において、デバイスの自己発熱による温度上昇は出力と信頼性の低下を引き起こすため、Ga2O3の低い熱伝導率が課題となる。一方、サファイア基板上に結晶成長したα-Ga2O3を金属支持基板へ転写し、放熱問題を解決する試みが行われた。我々は、表面活性化接合(SAB)法を用いてα-Ga2O3と4H-SiC直接接合を作製して界面構造を評価する。

実験 / Experimental

モノクロメータ搭載低加速原子分解能分析電子顕微鏡(JEM-ARM200F)観察を用いてα-Ga2O3/4H-SiC接合界面の構造を評価した。

結果と考察 / Results and Discussion

α-Ga2O3/4H-SiC接合界面の断面TEM像を図1に示す。接合界面において厚さ3.8 nm程度のダメージ層が形成されていることが確認された。これは、接合プロセス中にAr原子ビームの照射により引き起こされたと考えられる。接合界面付近にはナノ空洞や亀裂などは観察されず、α-Ga2O3と4H-SiCの直接接合が実現できた。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Figure 1 Cross-sectional TEM image of α-Ga2O3/4H-SiC bonding interface.

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