本研究では、金メッキを用いたマイクロ波整流用のGaNショットキーダイオードについ て研究を行った。
従来のショットキーダイオードよりも寄生容量を下げるためにFP を廃した T型アノー ド電極を試作した。金メッキの下地金属にNi/Au:10/10nmを用いることで、リフトオフで も微細なパターンを作製できた。通常のショットキー接触の特性を示し、熱安定性も従来 どおりであった。
オーミック電極の低抵抗化を狙い各種金属でオーミック電極を試作した。
Ti/Al/Ni//Ni/Au:50/200/50/10/40nmを堆積し、850℃１分のアニールを行うことで従来より もコンタクト抵抗の低いオーミック電極を作製することができた。
T型アノード電極を用いてGaNショットキーダイオードを作製した。活性層の濃度と厚 さによって耐圧、ON抵抗が変化することを確認した。耐圧に関しては従来のFP構造と同 様の効果があることが分かった。ゼロバイアス容量は従来のFPよりも低減されており、T 型アノード電極は寄生容量の低減に効果があることが分かった。また、活性層に二段階の 濃度変化を設けることで時定数を維持したまま耐圧を向上することができた。このことか ら、大電力を扱う上でも高効率を保つことができる手法の可能性を示した。
以上より、金メッキプロセスを用いることでＦＰ構造を廃した T 型アノード電極を開発 することができた。このT型アノード電極をワイドバンドギャップ半導体であるGaNショ ットキーダイオードに用いることで、従来よりも寄生容量の小さい高効率が期待できるマ イクロ波整流用ダイオードを開発することができた。
参考文献
[1] NHK「サイエンスZERO」取材班 + 佐々木進“NHKサイエンスZERO宇宙太陽光発
電に挑む”NHK出版
[2]“ワイヤレス給電2010 非接触充電と無線電力伝送のすべて”日経BP社
[3]“ワイヤレス・エネルギー伝送技術の最前線”株式会社エヌ・ティー・エス
[4] 大野泰夫“窒化ガリウムを用いる高周波デバイス”FED Review,Vol.1,No.13(2002) [5] 高橋清（監修）長谷川文夫・吉川明彦（編著）“ワイドギャップ半導体 光・電子デバ イス”森北出版株式会社
[6] 高橋健介“GaN ショットキーダイオードを用いたマイクロ波電力整流回路の研究”
徳島大学大学院 電気電子創生工学コース 平成21年度修士論文
[7] 小出康夫“Ｍ/Ｓ界面の電気特性評価とその物理”1999年11月22日応用物理学会結晶 工学分科会第5回結晶工学セミナーテキスト
[8]J. Robert Oppenheimer “Simulation of High Electron Mobility Transistors”
http://www.iue.tuwien.ac.at/phd/vitanov/node61.html
謝辞
本研究を行うにあたって、終始、御指導、御助言をしていただきました、徳島大学ソシ オテクノサイエンス研究部先進物質材料部門 大野泰夫 教授に深く感謝いたします。本 研究の教官として、様々な状況で大変お世話になりました。また、本研究において、議論 し合い、指導していただき、また研究以外の学業の方でもご指導していただきました。
本研究を行うにあたって、終始、御指導、御助言をしていただきました、徳島大学ソシ オテクノサイエンス研究部先進物質材料部門 敖金平 准教授に深く感謝いたします。本 研究室の指導教官として、様々な状況で大変お世話になりました。クリーンルームの使用 方法などの研究面ではもちろんのこと、今後の人生についてなど研究以外のことでも助言 をしていただきました。ありがとうございました。
研究において有益なご助言とご指導をいただきました徳島大学ソシオテクノサイエンス 研究部先進物質材料部門 酒井士郎 教授に深く感謝したします。
講義等で研究に必要な知識を教えていただきました徳島大学ソシオテクノサイエンス研 究部 大宅薫 教授に深く感謝したします。
発表会等で有益なご助言とご指導をいただきました徳島大学ソシオテクノサイエンス研 究部 富永喜久雄 准教授に深く感謝したします。
発表会、講義等で、有益なご助言とご指導をいただきました徳島大学ソシオテクノサイ エンス研究部先進物質材料部門 直井美貴 准教授に深く感謝いたします。
有益な議論をしてくださり、講義においてもご指導してくださった徳島大学ソシオテク ノサイエンス研究部先進物質材料部門 西野克志 准教授に深く感謝いたします。
発表会等で有益なご助言とご指導をいただきました徳島大学ソシオテクノサイエンス研 究部 川上烈生 講師に深く感謝したします。
装置運営やクリーンルームの運用などご協力いただきましたソシオテクノサイエンス研 究部総合技術センター 技術職員 稲岡武 氏 に深く感謝いたします。
研究の環境を整えていただいたソシオテクノサイエンス研究部総合技術センター 桑原 明伸 氏、山中卓也 氏、東知里 氏に深く感謝いたします。
様々な御指導、御教授をいただきました 大室圭佑 氏（2008 年度修士卒、現トヨタ自 動車）、奥山祐加 氏（2008 年度修士卒、現日産自動車）、許恒宇 氏（2008 年度修士卒、
現新日本無線）、澤田剛一 氏（2008年度修士卒、現デンソー）、野久保宏幸 氏（2008年 度修士卒、現シャープ）、湯浅頼英 氏（2008年度修士卒、現村田製作所）に深く感謝いた します。
本研究を進める上で常に議論や助言していただいた 井川裕介 氏（2009 年度修士卒、
現サンディスク）、倉本健次 氏（2009 年度修士卒、現日産自動車）、高橋健介 氏（2009 年度修士卒、現パナソニック）、中谷克俊 氏（2009 年度修士卒、現日立電線）、野崎兼史 氏（2009年度修士卒、現リコー）、に感謝いたします。