【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.18】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24WS0431
利用課題名 / Title
ダイヤモンドMOSFETの電気特性に対する正方形型および円形型ドレイン電極の影響
利用した実施機関 / Support Institute
早稲田大学 / Waseda Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed
キーワード / Keywords
電気特性, ダイヤモンドMOSFET,パワーエレクトロニクス/ Power electronics,電子顕微鏡/ Electronic microscope,ワイドギャップ半導体/ Wide gap semiconductor,先端半導体（超高集積回路）/ Advanced Semiconductor (Very Large Scale Integration)
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
劉 江偉
所属名 / Affiliation
物質・材料研究機構
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ワイドバンドギャップ半導体ダイヤモンドは大きなバンドギャップエネルギー、高いキャリア移動度および大きな破壊電界を持つため、高温、高出力、高周波、放射線や宇宙線下の過酷環境下でも安定に動作する電流スイッチおよび集積回路への応用が大きく期待されている。今回、ホウ素ドープダイヤモンドMOSFETの電気特性に対する円形及び正方形型のドレイン電極の影響を明らかにした。
実験 / Experimental
正方形型および円形型ドレイン電極のホウ素ドープダイヤモンドMOSFETの特性を高耐圧デバイス測定装置＋高耐圧プローバ（WS-022）を使用して測定した。
結果と考察 / Results and Discussion
図1(a)及び図1(b)は、それぞれ円形及び正方形型のドレイン電極を持つホウ素ドープダイヤモンドMOSFETのSEM表面画像を示している。両方のMOSFETにおけるゲート長、ゲートとソースの間隔、およびゲートとドレイン電極の間隔は、それぞれ2.8 μm、4.1 μm、および4.0 μmである。図2(a)および図2(b)は、それぞれ円形および正方形型のドレイン電極を持つホウ素ドープダイヤモンドMOSFETの電気特性を示している。正方形型ドレイン電極を持つダイヤモンドMOSFETの出力電流は円形型ドレイン電極を持つMOSFETより2倍以上大きいことがわかった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１ 円形 (a) および正方形型 (b) のドレイン電極を持つホウ素ドープダ イヤモンドMOSFETのSEM画像
図２ 円形 (a) 及び正方形型 (b) のドレイン電極を持つホウ素ドープダイヤモンドMOSFETの電気特性
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Jiangwei Liu, Boron-doped diamond MOSFETs operating at temperatures up to 400°C, Functional Diamond, 5, (2025).
DOI: 10.1080/26941112.2025.2450513
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件