【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.21】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24AT0223
利用課題名 / Title
un doped Ga極性GaNのオーミックコンタクトの形成
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
外部利用/External Use
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）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（副 / Sub）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
キーワード / Keywords
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)
成澤 功喜
所属名 / Affiliation
東京工業大学 工学院 電気電子系
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
山崎 将嗣,大塚 照久
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
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
pチャネル(p-ch)GaN FETの作製のため、
undoped Ga極性GaN/Al極性AlN/Sapphireの2次元正孔ガスチャネル(2DHG)構造にNi/Auを蒸着し、窒素または、酸素雰囲気でRTA装置により急速加熱を施し、オーミックコンタクトの形成を目指した。
実験 / Experimental
図1にエピタキシャル構造を示す。undoped Ga極性GaN(14nm)/Al極性AlN(250um)/Sapphireの2次元正孔ガスチャネル(2DHG)構造を用いた。
GaN上にNi(10nm)/Au(40nm)を蒸着し、Gap長 60,40,20,15,10,5μmのCTLM構造を作製し、RTA装置により
N2雰囲気 昇温2min 600℃ 加熱時間1min 流量20sccm、
O2雰囲気 昇温2min 500℃ 加熱時間1min 流量20sccm、
O2雰囲気 昇温2min 600℃ 加熱時間1min 流量20sccm
の3つの条件により急速加熱をおこなった。
結果と考察 / Results and Discussion
図２にI-V特性を示す。まず、すべての条件で、オーミックコンタクトの形成はできなかった。
ショットキー障壁の影響だと考えられ、Gap長 5μmのCTLM構造によるI-V特性では、5V付近まで電流が流れず、その後、激しく電流が流れ始めた。
10Vでの電流値を比較すると、N2 600℃ 1minに比べ、O2 600℃ 1minでは約50％の増加がみられたが、桁が変わるほどの大きな変化はみられなかった。undopeのGa極性GaNに対するオーミックコンタクトの形成は、未だに実現できておらず、難しい課題である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１．エピタキシャル構造
図２．I－V特性
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
参考文献
1) D. Qiao et al., J. Appl. Phys. 88, 4196–4200 (2000)
2) Hidenori Ishikawa et al., J. Appl. Phys. 81, 1315–1322 (1997)
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