大きな可能性を秘めた新しいパワー半導体材料である二酸化ゲルマニウム (GeO2) の特徴および、注目を集め始めた理由、社会実装の可能性についてお話します。GeO2は古くて新しい半導体で、熟練の半導体研究者・技術者の方はGe半導体基板の表面に形成する自然酸化膜を思い浮かべる方も多いと思います。
しかし、Ge表面に形成する酸化膜はアモルファス相のものですが、当研究室が注目しているのは、熱的最安定相であるルチル構造をもつ二酸化ゲルマニウム (r-GeO2) です。r-GeO2は水に不溶な薄膜となります。
パワー半導体として以下の3つの特徴があります。
- β-Ga2O3と同等の巨大なバンドギャップ (4.6 eV) をもち、パワー半導体の性能指標の一つであるバリガ性能指数 (低周波) においてもSiCの10倍、β-Ga2O3の約3倍の性能をもつことが算出されています。2019年頃よりミシガン大学の Kioupakis教授のグループから、パワーデバイスとして優れた性能をもつことが理論予測され始めました。
- これまで超ワイドバンドギャップ半導体では難しかった、ドーピングによるp型とn型の導電性制御が可能である事と、電子、正孔ともに高い移動度を発揮する事が理論予測されています。これにより、パワー半導体市場で大きな割合を占める、ホモ接合でのNormally-off型MOSFETの作製が可能になります。
- そして1970年代よりCZ法、Flux法による微小バルク結晶の合成が報告されています。
つまり、ホモエピタキシャル成長が可能でp型、n型の両伝導が可能、さらに大きなバリガ性能指数を持つ事から、パワーデバイスの新しい候補材料として一気に注目を浴びました。しかしながら、r-GeO2は飽和蒸気圧が大きな材料であるため、従来の真空装置を用いた製膜手法では作製が困難でした。例えば2020年にKioupakis教授のグループからMBEによる極薄膜の作製が報告されましたが、成長速度が10 nm/hとかなり小さいものでした。当研究室では、真空を用いない液相製膜手法を応用する事で2021年に1μm/h以上の成長速度をもつ厚膜の作製を行いました。しかしながら、その薄膜には低結晶化領域が含まれており、結晶成長条件の最適化などが必要です。この材料の合成上の難しさとして様々な結晶相が混入するという問題があり、初期のSiC研究に非常に似通っています。
本セミナーでは、材料の特徴から製膜手法、今後の展開についてお話をします。
- GeO2の可能性
- パワー半導体の基本と新材料
- GaNとSiCパワー半導体の今後
- GeO2の可能性
- なぜ、GeO2の薄膜合成はきわめて困難なのか?
- 真空成長手法による難しさ 〜GeO2の高い飽和蒸気圧の壁〜
- 非真空成長手法 〜ミストCVD法を例に〜
- GeO2厚膜の合成と高速成長
- GeO2のバンドギャップ変調
- 世界のGeO2研究と現状
案内割引・複数名同時申込割引について
R&D支援センターからの案内登録をご希望の方は、割引特典を受けられます。
案内および割引をご希望される方は、お申込みの際、「案内の希望 (割引適用)」の欄から案内方法をご選択ください。
「案内の希望」をご選択いただいた場合、1名様 32,000円(税別) / 35,200円(税込) で受講いただけます。
複数名で同時に申込いただいた場合、1名様につき 17,500円(税別) / 19,250円(税込) で受講いただけます。
- R&D支援センターからの案内を希望する方
- 1名様でお申し込みの場合 : 1名で 32,000円(税別) / 35,200円(税込)
- 2名様でお申し込みの場合 : 2名で 35,000円(税別) / 38,500円(税込)
- 3名様でお申し込みの場合 : 3名で 52,500円(税別) / 57,750円(税込)
- R&D支援センターからの案内を希望しない方
- 1名様でお申し込みの場合 : 1名で 35,000円(税別) / 38,500円(税込)
- 2名様でお申し込みの場合 : 2名で 70,000円(税別) / 77,000円(税込)
- 3名様でお申し込みの場合 : 3名で 105,000円(税別) / 115,500円(税込)
ライブ配信対応セミナー / アーカイブ配信対応セミナー
- 「Zoom」を使ったライブ配信またはアーカイブ配信セミナーのいずれかをご選択いただけます。
- お申し込み前に、 視聴環境 と テストミーティングへの参加手順 をご確認いただき、 テストミーティング にて動作確認をお願いいたします。
- 開催日前に、接続先URL、ミーティングID、パスワードを別途ご連絡いたします。
- セミナー開催日時に、視聴サイトにログインしていただき、ご視聴ください。
- タブレットやスマートフォンでも受講可能ですが、機能が制限される場合があります。
- ご視聴は、お申込み者様ご自身での視聴のみに限らせていただきます。不特定多数でご覧いただくことはご遠慮下さい。
- 講義の録音、録画などの行為や、権利者の許可なくテキスト資料、講演データの複製、転用、販売などの二次利用することを固く禁じます。
ライブ配信セミナーをご希望の場合
- Zoomのグループにパスワードを設定しています。お申込者以外の参加を防ぐため、パスワードを外部に漏洩しないでください。
万が一、部外者が侵入した場合は管理者側で部外者の退出あるいはセミナーを終了いたします。
アーカイブ配信セミナーをご希望の場合
- 当日のセミナーを、後日にお手元のPCやスマホ・タブレッドなどからご視聴・学習することができます。
- 配信開始となりましたら、改めてメールでご案内いたします。
- 視聴サイトにログインしていただき、ご視聴いただきます。
- 視聴期間は2024年11月7日〜14日を予定しております。
ご視聴いただけなかった場合でも期間延長いたしませんのでご注意ください。