講演名 | 2012-11-29 原子層堆積Al_2O_3を用いた絶縁ゲート型GaN-HEMTの閾値シフト低減(窒化物及び混晶半導体デバイス,及び一般) 尾崎 史朗, 多木 俊裕, 金村 雅仁, 今田 忠紘, 中村 哲一, 岡本 直哉, 宮島 豊生, 吉川 俊英, |
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抄録(和) | 高効率スイッチング素子等、電源用途で使用される絶縁ゲート型窒化ガリウム(GaN)高電子移動度トランジスタ(HEMT:High Electron Mobility Transistor)の閾値(V_ | )シフトについて報告する。今回、V_ | シフトの起源となる電子トラップの詳細を明らかにするとともに、それらの低減技術を開発した。まず、原子層堆積(ALD:Atomic Layer Deposition)法で製膜したAl_2O_3ゲート絶縁膜中の電子トラップとして、酸素原料に起因した残留不純物(Al(OH)_x)をX線光電子分光(XPS:X-ray Photoelectron Spectroscopy)法にて同定し、それらを低減するためのアニール技術(PDA:Post Deposition Annealing)を確立した.更に、GaN/Al_2O_3界面におけるGaN酸化への酸素原料の影響を解明し、酸素ラジカル等の活性酸素を含まないH_2O蒸気の採用により、界面の酸化層に起因した電子トラップを低減し、絶縁ゲート型GaN-HEMTのV_ | シフト低減に成功した。 | ||
抄録(英) | We reported the threshold voltage (V_ | ) shift phenomena of insulated-gate GaN high electron mobility transistor (HEMT) for power applications. To reduce the V_ | shift, we clarified the origins of the electron traps which cause the V_ | shift by focusing on atomic layer deposited (ALD)-Al_2O_3 and GaN/Al_2O_3 interface. Furthermore, the effects of ALD oxidant sources and post deposition annealing (PDA) on the V_ | shift were investigated. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was used to analyze the ALD-Al_2O_3 and the GaN/Al_2O_3 interface. We clarified that the origins of the electron traps were Al(OH)_x in the ALD-Al_2O_3 and the GaN oxidation layer at the GaN/Al_2O_3 interface. Moreover, it was revealed that Al(OH)_x could be reduced by high temperature PDA, and the GaN oxidation layer could be reduced by using H_2O vapor oxidant source. From these methods, we successfully reduced the V_ | shift of insulated-gate GaN-HEMT. |
キーワード(和) | 絶縁ゲート型GaN-HEMT / 原子層堆積Al_2O_3 / 閾値シフト / 電子トラップ | |||||
キーワード(英) | Insulated-gate GaN-HEMT / ALD-Al_2O_3 / Threshold voltage shift / Electron trap | |||||
資料番号 | ED2012-75,CPM2012-132,LQE2012-103 | |||||
発行日 |
研究会情報 | |
研究会 | ED |
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開催期間 | 2012/11/22(から1日開催) |
開催地(和) | |
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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 | Electron Devices (ED) |
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本文の言語 | JPN |
タイトル(和) | 原子層堆積Al_2O_3を用いた絶縁ゲート型GaN-HEMTの閾値シフト低減(窒化物及び混晶半導体デバイス,及び一般) |
サブタイトル(和) | |
タイトル(英) | Reduction in Threshold Voltage Shift of Insulated-gate GaN-HEMT Using ALD-Al_2O_3 Films |
サブタイトル(和) | |
キーワード(1)(和/英) | 絶縁ゲート型GaN-HEMT / Insulated-gate GaN-HEMT |
キーワード(2)(和/英) | 原子層堆積Al_2O_3 / ALD-Al_2O_3 |
キーワード(3)(和/英) | 閾値シフト / Threshold voltage shift |
キーワード(4)(和/英) | 電子トラップ / Electron trap |
第 1 著者 氏名(和/英) | 尾崎 史朗 / Shiro Ozaki |
第 1 著者 所属(和/英) | 株式会社富士通研究所 Fujitsu Laboratories Ltd. |
第 2 著者 氏名(和/英) | 多木 俊裕 / Toshihiro Ohki |
第 2 著者 所属(和/英) | 株式会社富士通研究所 Fujitsu Laboratories Ltd. |
第 3 著者 氏名(和/英) | 金村 雅仁 / Masahito Kanamura |
第 3 著者 所属(和/英) | 株式会社富士通研究所 Fujitsu Laboratories Ltd. |
第 4 著者 氏名(和/英) | 今田 忠紘 / Tadahiro Imada |
第 4 著者 所属(和/英) | 株式会社富士通研究所 Fujitsu Laboratories Ltd. |
第 5 著者 氏名(和/英) | 中村 哲一 / Norikazu Nakamura |
第 5 著者 所属(和/英) | 株式会社富士通研究所 Fujitsu Laboratories Ltd. |
第 6 著者 氏名(和/英) | 岡本 直哉 / Naoya Okamoto |
第 6 著者 所属(和/英) | 株式会社富士通研究所 Fujitsu Laboratories Ltd. |
第 7 著者 氏名(和/英) | 宮島 豊生 / Toyoo Miyajima |
第 7 著者 所属(和/英) | 株式会社富士通研究所 Fujitsu Laboratories Ltd. |
第 8 著者 氏名(和/英) | 吉川 俊英 / Toshihide Kikkawa |
第 8 著者 所属(和/英) | 株式会社富士通研究所 Fujitsu Laboratories Ltd. |
発表年月日 | 2012-11-29 |
資料番号 | ED2012-75,CPM2012-132,LQE2012-103 |
巻番号(vol) | vol.112 |
号番号(no) | 327 |
ページ範囲 | pp.- |
ページ数 | 4 |
発行日 |