SAMURAI - NIMS Researchers Database

NIMS一般公開2024

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研究内容

出版物2004年以降のNIMS所属における研究成果や出版物を表示しています。

論文

所属学会

応用物理学会

電子・光機能材料研究センター
タイトル

次世代半導体を用いた光・電子・磁性デバイスの開発

キーワード

III族窒化物半導体,ダイヤモンド半導体,発光ダイオード,光・放射線検出器,電界効果トランジスタ,磁性デバイス,有機金属化合物気相成長法,マイクロ波プラズマ気相成長法

概要

次世代半導体光・電子・磁性デバイス分野では、Siを代替するワイドギャップ半導体の導入が不可欠である。私は応用性・実用性に優れ高い潜在能力を有すIII族窒化物半導体及びダイヤモンド半導体に早期から着目し、これらを用いたデバイス開発を行っている。NIMSでは結晶成長、デバイスプロセス、結晶評価が一体となって常にフィードバックしながら研究する体制が整えてある。

新規性・独創性

ダイヤモンド半導体を用いた放射線・陽子線検出器の開発
InGaN系窒化物半導体微細加工構造を用いた可視光全領域フォトニックデバイスの開発
AlGaN系窒化物半導体を用いた高効率紫外線発光ダイオードの開発
AlGaN/GaN及びAlInN/GaNヘテロ構造を用いた高周波パワーデバイスの開発
BAlN及びScAlN系窒化物半導体を用いた磁性デバイスの開発

内容

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低消費電力で長期安定動作可能な高耐性真空紫外線陽子線検出器を実現するために、ダイヤモンドを用いた縦型ショットキーバリアフォトダイオード(SBPD)を試作しその基礎特性及び耐性を評価した。チャージアップ現象を低減させるために導電性のダイヤモンド基板を用いた。無電圧印加(ゼロバイアスモード)にてデバイスを動作させることで、低消費電力動作を実現した。また、真空紫外線及び陽子線の応答特性と真空紫外線及び陽子線に対するデバイスの耐性を評価した。

まとめ

ダイヤモンドを用いて検出器を試作した。真空紫外線及び陽子線の応答特性と真空紫外線及び陽子線に対するデバイスの耐性を評価し、デバイスの長期安定動作が可能であることを実証した。近年は、III族窒化物半導体を用いた可視光全領域フォトニックデバイス、高効率紫外線発光ダイオード、高周波パワーデバイス、新規材料を用いた磁性デバイスの研究開発を行っている。

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