| 講演名 | 2006-10-05 擬似スーパージャンクション構造を有するGaN縦型ショットキーバリアダイオード(窒化物及び混晶半導体デバイス) 中澤 一志, 上野 弘明, 松尾 尚慶, 柳原 学, 上本 康裕, 上田 哲三, 田中 毅, |
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| 抄録(和) | 窒化ガリウム(GaN)は、高い絶縁破壊電界と高移動度を有し、次世代ハイパワーデバイス用途に有望な材料である。パワースイッチングシステムにはショットキーバリアダイオード(SBD)が不可欠であり、その高耐圧化が強く求められている。しかしながら、GaNにおいては残留キャリア濃度が高いため、高耐圧化に限界がある。今回我々は、GaN縦型SBDの更なる高耐圧化が実現できる擬似スーパージャンクション(Pseudo-Super Junction: PSJ)構造を開発した。PSJ構造とは、ドリフト層においてチャネル領域とイオン注入法で形成した絶縁領域を狭い間隔で交互に配列したものである。本構造では、空乏層をドリフト層のより深くまで伸張させ、ショットキー電極界面における最大電界を緩和することができるため、高耐圧化が可能となる。更にPSJ構造では、通常高耐圧化とはトレードオフの関係にある低オン電圧化を同時に実現することが可能である。実際に作製したPSJ-SBDにおいては、立ち上がりオン電圧を0.93Vに維持しつつ、従来の縦型SBDと比較して2倍以上に高耐圧化することができた。 |
| 抄録(英) | Gallium Nitride (GaN) has been widely investigated for future high power devices owing to its high breakdown field with high electron mobility. Schottky barrier diodes (SBDs) are indispensable in power switching systems, for which high breakdown voltage are strongly required. However, the improvement of breakdown voltage is limited in case of GaN because of high residual carrier concentration. We have developed a new technique to increase breakdown voltage of vertical GaN SBDs utilizing so-called pseudo-superjunction (PSJ) structures, in which narrow channel and selectively ion-implanted insulating region is alternately stacked. The PSJ structure enables higher breakdown voltages by the relaxation of electric field at the surface together with deeper depletion layers. In addition, the PSJ-SBD enables low on-state voltage keeping the high breakdown voltage owing to relatively high carrier concentration in the channel. The obtained breakdown voltage is over twice as high as that of the conventional SBD with keeping low on-state voltage of 0.93V. |
| キーワード(和) | GaN / ショットキーバリアダイオード(SBD) / 縦型構造 / 耐圧 / オン電圧 |
| キーワード(英) | GaN / Schottky barrier diode (SBD) / vertical structure / breakdown voltage / on-state voltage |
| 資料番号 | ED2006-156,CPM2006-93,LQE2006-60 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | CPM |
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| 開催期間 | 2006/9/28(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Component Parts and Materials (CPM) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 擬似スーパージャンクション構造を有するGaN縦型ショットキーバリアダイオード(窒化物及び混晶半導体デバイス) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | GaN Vertical Schottky Barrier Diodes with Pseudo-SuperJunction Structures |
| 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） | ショットキーバリアダイオード(SBD) / Schottky barrier diode (SBD) |
| キーワード(3)（和/英） | 縦型構造 / vertical structure |
| キーワード(4)（和/英） | 耐圧 / breakdown voltage |
| キーワード(5)（和/英） | オン電圧 / on-state voltage |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 中澤 一志 / Kazushi NAKAZAWA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 松下電器産業株式会社 半導体社 半導体デバイス研究センター Semiconductor Device Research Center, Semiconductor Company, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 上野 弘明 / Hiroaki UENO |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 松下電器産業株式会社 半導体社 半導体デバイス研究センター Semiconductor Device Research Center, Semiconductor Company, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 松尾 尚慶 / Hisayoshi MATSUO |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 松下電器産業株式会社 半導体社 半導体デバイス研究センター Semiconductor Device Research Center, Semiconductor Company, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 柳原 学 / Manabu YANAGIHARA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 松下電器産業株式会社 半導体社 半導体デバイス研究センター Semiconductor Device Research Center, Semiconductor Company, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 上本 康裕 / Yasuhiro UEMOTO |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 松下電器産業株式会社 半導体社 半導体デバイス研究センター Semiconductor Device Research Center, Semiconductor Company, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 上田 哲三 / Tetsuzo UEDA |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 松下電器産業株式会社 半導体社 半導体デバイス研究センター Semiconductor Device Research Center, Semiconductor Company, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 田中 毅 / Tsuyoshi TANAKA |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 松下電器産業株式会社 半導体社 半導体デバイス研究センター Semiconductor Device Research Center, Semiconductor Company, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. |
| 発表年月日 | 2006-10-05 |
| 資料番号 | ED2006-156,CPM2006-93,LQE2006-60 |
| 巻番号（vol） | vol.106 |
| 号番号（no） | 270 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 5 |
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