R-1
2016

GaN/AlGaN界面における２次元電子ガス層の電位分布観察

冷却FIBと高分解能高感度ホログラフィー技術を用いて、GaN/AlGaN界面に形成される２次元電子ガス層を観察

GaN半導体は、次世代のパワーデバイス、光デバイスとして期待されている。
良好な特性を示すデバイスを設計・作製するためには、GaN/AlGaN界面に形成される２次元電子ガス(2DEG)層の直接観察が重要である

電子線ホログラフィー法を用いて、GaN/AlGaN界面に形成される２次元電子ガス層(2DEG)による電位分布を明瞭に観察するとともに、Al濃度を変化させた時の電位分布の変化も計測する

(1)	冷却FIB + 低加速Arイオンミリングを用いたTEM試料作製法と位相シフト電子線ホログラフィー技術を用いて、GaN/AlGaN界面に形成された２次元電子ガス層による電位分布を明瞭に観察
(2)	Al濃度が大きくなるに従いキャリアの量が多くなり、２次元電子ガス層による電位変化も大きくなることを観察

GaNデバイスにおけるナノスケールの電位分布計測技術が確立

(a) ホログラムの撮影
(b)位相再生方法

(c)GaN/Al_XGa_1-XN (X=0.20)のTEM像、(d)ホログラム、(e)再生位相像、
(f)再生位相像のラインプロファイル(X=0.20)、(g) (X=0.25)、(h) (X=0.30)

GaNを用いた次世代パワーデバイス，光デバイスの開発

謝辞

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本研究は、トヨタ自動車（株）からの委託研究として実施したものである