【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.25】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23RO0009
利用課題名 / Title
GaN高電子移動度トランジスタに関する研究
利用した実施機関 / Support Institute
広島大学 / Hiroshima Univ.
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）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,成膜,膜加工・エッチング,熱処理,ドーピング,高周波デバイス/ High frequency device,リソグラフィ/ Lithography,光リソグラフィ/ Photolithgraphy
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)
小坂 駿斗
所属名 / Affiliation
広島大学先進理工系科学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
新家 伊織
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
水野 恭司
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
RO-112： マスクレス露光装置
RO-113： マスクレス露光装置
RO-121：スピンコータ
RO-131：レイアウト設計ツール
RO-211：イオン注入装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
GaN HEMTのノーマリーオフ動作のためにフローティングゲートを有したGaN高電子移動度トランジスタ(HEMT)の作製や，低コンタクト抵抗実現のためのデバイス試作を行った．図１に試作するフローティングゲート型GaN HEMTのイメージ図を示す。
実験 / Experimental
図１のようなGaN高電子移動度トランジスタの作製を行った．SiO2，Poly-Siを，LPCVD装置を用いて成膜した．リソグラフィはマスクレス露光装置(MLA-150)を用いて行った．イオン注入装置(IM-200M)を用いてイオン注入を行った．スパッタ装置(Al用)を用いてAl,のパッド及び配線を形成した．上記作業はすべて利用者自らが行った.
結果と考察 / Results and Discussion
図２に，試作したフローティングゲート型GaN HEMTの上面顕微鏡写真を示す。 フローティングゲートへの電荷注入をするための専用のゲートであるインジェクションゲートを導入しているためパッドが４つ存在しているデバイスが試作できた。 デバイスにおいて閾値変調動作をさせた結果、パワーデバイス応用のための必須要素であるノーマリーオフ動作が実現できた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図 1 フローティングゲート型GaN HEMTのイメージ図
図 2 フローティングゲート型GaN HEMT上面図
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.
- H. Kosaka et al., “GaN High Electron Mobility Transistor with Floating Gate for Accurate Threshold Voltage Control” 243rd ECS Meeting, H01-1844, Boston,June 1st,2023
- H. Kosaka et al., “Floating Gate enables to control the threshold voltage in GaN HEMT”, The 8th ISBE IWNT, P2-24, Higashi-Hiroshima, November 22nd,2023
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