LCS-FY2021-PP-17
次々世代ワイドギャップ半導体 酸化ガリウムのデバイス実用化へ向けた技術的課題の調査（Vol.3）
－酸化ガリウムMOS界面のバンドアライメントの調査－
概要
次々世代のワイドギャップ半導体デバイス材料の一つとして注目される酸化ガリウム（Ga2O3）は、より低損失で動作し、より低コストで製造が可能なパワーデバイス材料として実用化が期待されているが、その基礎物性の理解は十分に進んでいない。
本提案書はゲート絶縁膜となるSiO2とGa2O3の界面におけるバンドアライメントについて、特に熱処理の影響に着目しながら明確化した。バンドアライメントは金属/酸化物/半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）のスイッチングに必要なゲート電圧の目安となる閾値電圧や、ゲート絶縁膜の信頼性を決めるゲートリーク電流の値を左右するパラメータである。高品質なβ-Ga2O3単結晶エピタキシャルウェハ表面に対する紫外線光電子分光による解析と、同結晶にSiO2を成膜してからアニール処理を行った試料のX線光電子分光法による解析、の二つを利用して熱処理に伴うバンドアライメントの変化を評価した。