1研究成果／脱炭素

R-1

2025

GaN p-nダイオードの信頼性を脅かすキラー欠陥の同定

アピールポイント

キラー欠陥はp層でバンド端発光するらせん転位
【技術シーズ：多光子励起顕微鏡^※／欠陥解析】
※転位等欠陥の三次元分布を大気中・室温で観察可能な光学顕微鏡

背景・課題

・ワイドバンドギャップ半導体パワーデバイスの高信頼化が問題

・デバイス不良に直結するリーク電流の原因となる欠陥の同定が課題

解決手段

・エミッション顕微鏡で特定したリーク位置にある欠陥種の観察

・リーク起因となる欠陥の物性および構造の特徴を詳細に抽出

成果・優位性

①リーク位置にある欠陥は、転位合成で発生したヘリカル構造のらせん転位で原子空孔の集合体であるボイドを同伴し閉孔型であることが判明

②上記欠陥は、p層中でのバンド端発光が強く多光子励起顕微鏡で非破壊検出可能

期待される市場・応用

・ワイドバンドギャップ半導体、パワーデバイス

発表文献

Y. Ishikawa et al., J. Mater. Sci. 58(2023), 9221-9232.

謝　辞：本研究の一部は、JSPS科研費（23K04444）の助成を受けて実施されたものである。

担当者：石川由加里、菅原義弘、横江大作、佐藤功二、姚永昭（現三重大学）