| 講演名 | 2020-11-26 ALDにより成膜したSiO2/Al2O3 2層絶縁膜を用いたAlGaN/GaN MIS-HEMTの電気特性評価 横井 駿一(名工大), 久保 俊晴(名工大), 江川 孝志(名工大), |
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| 抄録(和) | SiO2はバンドギャップが約9eVと大きいため、原子層堆積(ALD)によってAl2O3とSiO2との2層絶縁膜を形成することにより、絶縁体/半導体の界面特性が良く、ゲートリーク電流(Ig)の低い、GaN系半導体デバイスに対するMIS構造を作製することができる。我々は、ALDを用いてSiO2/ Al2O3/AlGaN/GaN MIS-HEMTを作製し、そのI-V特性について温度依存性を含め評価を行った。さらに、デバイスのノーマリオフを図るため、2層絶縁膜を用いて、リセス構造を有するAlGaN/GaN MIS-HEMTを作製し、その電気特性の評価を行った。動的閾値電圧シフト(⊿Vth)はリセス構造の無いデバイスでは0.2 V であり良好な界面特性を得られた。リセス構造を用いることで闘値電圧が-4.8 V から0.6 V までシフトすることを確認した。測定温度の上昇に伴い、Igに関して室温から200 °Cまでの測定条件において正バイアス側、負バイアス側共に4桁以上の増大が見られたが、室温では1.5×10-7mA/mmであり、SiO2/Al2O3 2層絶縁膜を用いることで⊿VthおよびIgの共に低減されたデバイスが作製可能であることが分かった。 |
| 抄録(英) | Since SiO2 has a large band gap of approximately 9 eV, the interface characteristics of the interface and gate leakage characteristics can be good by forming a double insulator film of Al2O3 and SiO2 by atomic layer deposition (ALD). First, SiO2/ Al2O3/AlGaN / GaN MIS-HEMT was prepared using ALD, and its I-V characteristics were evaluated including temperature dependence. Furthermore, an AlGaN / GaN MIS-HEMT having a recess structure was prepared using a double insulator, and its electrical characteristics were evaluated. The dynamic threshold voltage shift (⊿Vth) was 0.2 V , and good interfacial characteristics were obtained. We confirmed that the threshold voltage shifted from -4.8 V to 0.2 V by using the recess structure. As the measurement temperature increased, Ig increased by more than 4 orders of magnitude on both the positive bias side and the negative bias side under the measurement conditions from room temperature to 200 °C. The Ig at a Vg of 8 V under room temperature was 1.5×10-7 mA/mm, which indicates both ⊿Vth and Ig can be suppressed by using SiO2/Al2O3 double layer structures. |
| キーワード(和) | GaN / MIS / HEMT / ALD / PDA / SiO2 / Al2O3 |
| キーワード(英) | GaN / MIS / HEMT / ALD / PDA / SiO2 / Al2O3 |
| 資料番号 | ED2020-8,CPM2020-29,LQE2020-59 |
| 発行日 | 2020-11-19 (ED, CPM, LQE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | LQE / CPM / ED |
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| 開催期間 | 2020/11/26(から2日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | 窒化物半導体光・電デバイス、材料、関連技術、及び一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 八坂 洋(東北大) / 武山 真弓(北見工大) / 須原 理彦(都立大) |
| 委員長氏名（英） | Hiroshi Yasaka(Tohoku Univ.) / Mayumi Takeyama(Kitami Inst. of Tech.) / Michihiko Suhara(TMU) |
| 副委員長氏名（和） | 梅沢 俊匡(NICT) / 中村 雄一(豊橋技科大) / 藤代 博記(東京理科大) |
| 副委員長氏名（英） | Toshitada Umezawa(NICT) / Yuichi Nakamura(Toyohashi Univ. of Tech.) / Hiroki Fujishiro(Tokyo Univ. of Science) |
| 幹事氏名（和） | 永井 正也(阪大) / 瀬川 徹(NTT) / 中澤 日出樹(弘前大) / 岩田 達哉(富山県立大) / 小谷 淳二(富士通研) |
| 幹事氏名（英） | Masaya Nagai(Osaka Univ.) / Toru Segawa(NTT) / Hideki Nakazawa(Hirosaki Univ.) / Tatsuya Iwata(Toyama Pref. Univ.) / Junji Kotani(Fjitsu Lab.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 藤田 和上(浜松ホトニクス) / 西山 伸彦(東工大) / 木村 康男(東京工科大) / 寺迫 智昭(愛媛大) / 廣瀬 文彦(山形大) / 堤 卓也(NTT) |
| 幹事補佐氏名（英） | Kazuue Fujita(Hamamatsu) / Nobuhiko Nishiyama(Tokyo Inst. of Tech.) / Yasuo Kimura(Tokyo Univ. of Tech.) / Tomoaki Terasako(Ehime Univ.) / Fumihiko Hirose(Yamagata Univ.) / Takuya Tsutsumi(NTT) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Lasers and Quantum Electronics / Technical Committee on Component Parts and Materials / Technical Committee on Electron Devices |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ALDにより成膜したSiO2/Al2O3 2層絶縁膜を用いたAlGaN/GaN MIS-HEMTの電気特性評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Estimation of electrical properties of AlGaN/GaN MIS-HEMTs with SiO2/Al2O3 double insulators fabricated by ALD |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | GaN / GaN |
| キーワード(2)（和/英） | MIS / MIS |
| キーワード(3)（和/英） | HEMT / HEMT |
| キーワード(4)（和/英） | ALD / ALD |
| キーワード(5)（和/英） | PDA / PDA |
| キーワード(6)（和/英） | SiO2 / SiO2 |
| キーワード(7)（和/英） | Al2O3 / Al2O3 |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 横井 駿一 / Shunichi Yokoi |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：Nagoya Inst. of Tech.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 久保 俊晴 / Toshiharu Kubo |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：Nagoya Inst. of Tech.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 江川 孝志 / Takashi Egawa |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：Nagoya Inst. of Tech.) |
| 発表年月日 | 2020-11-26 |
| 資料番号 | ED2020-8,CPM2020-29,LQE2020-59 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | ED-254,CPM-255,LQE-256 |
| ページ範囲 | pp.29-32(ED), pp.29-32(CPM), pp.29-32(LQE), |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2020-11-19 (ED, CPM, LQE) |