【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.13】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23NM5241

利用課題名 / Title

新奇ワイドギャップ半導体の研究開発

利用した実施機関 / Support Institute

物質・材料研究機構 / NIMS

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）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

化合物半導体/ Compound semiconductor, 走査型電子顕微鏡/ Scanning 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)

大島 祐一

所属名 / Affiliation

物質・材料研究機構

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）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

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

NM-649：FE-SEM+EDX [SU8230]

報告書データ / Report

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

β型酸化ガリウム(β-Ga₂O₃)パワーデバイスの耐圧向上やノーマリオフ動作の実現手段として、デバイス表面にフィンやトレンチのような立体構造を形成することが有効である。我々は、プラズマダメージの心配のない選択成長でそれらの立体構造を形成する技術を開発したが、部分的に異常な構造が発達することがあり、その原因究明が必要である。

実験 / Experimental

β-Ga₂O₃基板の表面に周期的な開口部を有するマスクを形成し、CVDによりβ-Ga₂O₃を選択ホモエピ成長させた。その結果形成される立体構造における異常な構造を観察した。

結果と考察 / Results and Discussion

SEM観察により、マスク開口部のみからβ-Ga₂O₃が成長し、マスク上には多結晶やアモルファスのGa₂O₃が堆積していないことが確認された。すなわち、選択成長による立体構造（フィン）の形成されたことを確認した。その一方で、フィン構造群のなかに多結晶粒が散見され、その周囲ではフィンが異常成長している様子が観察された（図1）。このような異常は過飽和度の過剰によると考えられるので、今後成長条件の改善が必要である。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1　選択成長により形成したβ-Ga₂O₃フィンに生じた異常成長。

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