【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.28】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24AT0215
利用課題名 / Title
ダイヤモンドデバイスのためのプロセス技術開発
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所 / AIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者）/Internal Use (by ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（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
カーボン系材料/ Carbon related materials, 蒸着（抵抗加熱、電子線）/ Evaporation (resistance heating and electron beam),パワーエレクトロニクス/ Power electronics,ワイドギャップ半導体/ Wide gap semiconductor,エレクトロデバイス/ Electronic device,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation
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)
渡邊 幸志
所属名 / Affiliation
産業技術総合研究所
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
杉山 和義
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
AT-023：電子ビーム真空蒸着装置
AT-045：触針式段差計
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ダイヤモンドは、5.48eVの大きなバンドギャップを持つワイドバンドギャップ半導体で、次世代パワーデバイス材料として応用が進むSiCやGaNを超える物性値を持つことから、次々世代パワーデバイスへの応用が期待されている。しかし、ダイヤモンドは、他の半導体材料と比較してウエハの大口径化が難しいため、巨大な現在のメガファブとの整合性が全く無いことが将来の応用と普及の障害となっている。本研究では、現在一般的に流通している市販ウエハ(□3mm)サイズを使ったショットキーバリアダイオードの試作を通じダイヤモンドデバイスのためのプロセス技術を開発することを目指す。
実験 / Experimental
【実験方法】
ダイヤモンド薄膜はマイクロ波プラズマCVDにより成長した。ダイヤモンド成長面に電子ビーム真空蒸着装置よりSiO2を成膜し、加熱処理マスクとしての性能を評価した。SiO2の成膜層厚は、成膜速度2Å/sec、150nmである。
結果と考察 / Results and Discussion
図１にダイヤモンド薄膜表面の光学顕微鏡像を示す。(a)はas-grown表面形態を示し、(b)はSiO2を成膜後の表面、(c)は加熱処理後の表面を示す。成膜後に見られた青白い干渉色は加熱処理後に変化が見られたが、加熱処理後においてもSiO2膜は保持されており、マスクとしての効果を確認した。SiO2をフッ酸により除去し、ダイヤモンド表面の物性を評価して行く予定である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 CVDダイヤモンド薄膜表面の光学顕微鏡像 。 (a)SiO2成膜前、(b)SiO2成膜、(c)加熱処理後。成膜層厚は150nm。
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)
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