| 講演名 | 2023-11-30 単結晶AlN基板上の薄層UID-GaNチャネルを備えたAlGaInN/GaN HEMTの作製と特性評価 川出 智之(名工大), 米谷 宜展(名工大), 田中 さくら(名工大), 江川 孝志(名工大), 三好 実人(名工大), |
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| 抄録(和) | MOCVD法により単結晶AlN基板上に、AlNバックバリア層、UID-GaNチャネル層、歪み制御した四元混晶AlGaInNバリア層からなる高電子移動度トランジスタ(HEMT)構造を成長し、デバイス作製と電気特性評価を行った。DC 電流-電圧(I-V)測定の結果、大電流領域でも負性抵抗の小さい良好なピンチオフ特性を示す事を確認した。また、オフリーク電流はGaNチャネル層内に酸素ドナーが存在する一方で、10 ?Aオーダーと比較的低い値を示した。パルスI-V測定の結果、AlN基板上デバイスは比較用に作製した高抵抗GaNバックバリア層を備えるSiC基板上デバイスと比較して、小さな電流コラプスを示した。本研究から、薄層UID-GaNチャネル層と下地AlNバックバリア層の掛け合わせGaN HEMT構造において効果的であることが示された。 |
| 抄録(英) | A high-electron-mobility transistor (HEMT) structure with a strain-engineered quaternary AlGaInN barrier layer, a thin unintentionally doped (UID) GaN channel and an AlN back barrier was grown on a single-crystal (SC) AlN substrate by metal?organic chemical vapor deposition and subjected to the device fabrication and characterization. The fabricated HEMTs with a gate length of 2 μm exhibited good DC pinch-off characteristics with no large negative resistance. The off-state leakage current was an order of 10 μA even though the UID-GaN channel layer included oxygen donors with a concentration of 1 × 1017 cm-3. The pulsed I?V characteristics for the fabricated HEMTs on the AlN substrate showed much lower drain current decreasing compared to the HEMTs with an intentionally doped GaN back barrier layer fabricated on an SiC substrate. The above results indicate that the combination of the thin UID-GaN channel layer and the AlN back barrier worked effectively in the GaN HEMTs. |
| キーワード(和) | Ⅲ族窒化物 / HEMT / AlGaInN / GaN / UID-GaN / 単結晶AlN / ドレイン電流コラプス |
| キーワード(英) | Group-Ⅲ nitrides / HEMT / AlGaInN / GaN / UID-GaN / Single-crystal AlN / Current collapse |
| 資料番号 | ED2023-14,CPM2023-56,LQE2023-54 |
| 発行日 | 2023-11-23 (ED, CPM, LQE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | LQE / ED / CPM |
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| 開催期間 | 2023/11/30(から2日開催) |
| 開催地（和） | アクトシティ浜松 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 窒化物半導体光・電子デバイス・材料，関連技術，及び一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 西村 公佐(KDDI総合研究所) / 葛西 誠也(北大) / 中澤 日出樹(弘前大) |
| 委員長氏名（英） | Kosuke Nishimura(KDDI Research) / Seiya Sakai(Hokkaido Univ.) / Hideki Nakazawa(Hirosaki Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 山口 敦史(金沢工大) / 新井 学(名大) / 寺迫 智昭(愛媛大) |
| 副委員長氏名（英） | Atsushi Yamaguchi(Kanazawa Inst. of Tech.) / Manabu Arai(Nagoya Univ.) / Tomoaki Terasako(Ehime Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 田中 信介(富士通) / 西島 喜明(横浜国大) / 大石 敏之(佐賀大) / 山本 佳嗣(三菱電機) / 番場 教子(信州大) / 武山 真弓(北見工大) |
| 幹事氏名（英） | Shinsuke Tanaka(Fujitsu) / Yoshiaki Nishijima(Yokohama National Univ.) / Toshiyuki Oishi(Saga Univ.) / Yoshitugu Yamamoto(Mitsubishi Electric) / Noriko Bamba(Shinshu Univ.) / Mayumi Takeyama(Kitami Inst. of Tech) |
| 幹事補佐氏名（和） | 望月 敬太(三菱電機) / 小山 政俊(阪工大) / 吉田 智洋(住友電工デバイス・イノベーション) / 木村 康男(東京工科大) / 廣瀬 文彦(山形大) / 中村 雄一(豊橋技科大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Keita Mochiduki(Yokohama National Univ.) / Masatoshi Koyama(Osaka Inst. of Tech.) / Tomohiro Yoshida(SUMITOMO ELECTRIC DEVICE INNOVATIONS) / Yasuo Kimura(Tokyo Univ. of Tech.) / Fumihiko Hirose(Yamagata Univ.) / Yuichi Nakamura(Toyohashi Univ. of Tech.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Lasers and Quantum Electronics / Technical Committee on Electron Devices / Technical Committee on Component Parts and Materials |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 単結晶AlN基板上の薄層UID-GaNチャネルを備えたAlGaInN/GaN HEMTの作製と特性評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Device characteristics of AlGaInN/GaN HEMTs with a thin UID-GaN channel fabricated on single-crystal AlN substrate |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | Ⅲ族窒化物 / Group-Ⅲ nitrides |
| キーワード(2)（和/英） | HEMT / HEMT |
| キーワード(3)（和/英） | AlGaInN / AlGaInN |
| キーワード(4)（和/英） | GaN / GaN |
| キーワード(5)（和/英） | UID-GaN / UID-GaN |
| キーワード(6)（和/英） | 単結晶AlN / Single-crystal AlN |
| キーワード(7)（和/英） | ドレイン電流コラプス / Current collapse |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 川出 智之 / Tomoyuki Kawaide |
| 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. Tech) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 米谷 宜展 / Yoshinobu Kometani |
| 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. Tech) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 田中 さくら / Sakura Tanaka |
| 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. Tech) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 江川 孝志 / Takashi Egawa |
| 第 4 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. Tech) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 三好 実人 / Makoto Miyoshi |
| 第 5 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. Tech) |
| 発表年月日 | 2023-11-30 |
| 資料番号 | ED2023-14,CPM2023-56,LQE2023-54 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | ED-288,CPM-289,LQE-290 |
| ページ範囲 | pp.1-5(ED), pp.1-5(CPM), pp.1-5(LQE), |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2023-11-23 (ED, CPM, LQE) |