ＳＵＭＣＯの本選考ES（エントリーシート）一覧（全23件）

AlGaN(Aluminum Gallium Nitride)/GaN(Gallium Nitride)-High Electron Mobility Transistor (HEMT) の保護膜，および絶縁膜の堆積プロセスの最適化 　まず本研究は，三菱電機株式会社と奈良先端科学技術大学院大学 情報機能素子科学研究室の共同研究の一環として行われ，契約で，「研究成果を第三者に開示する場合，３０日前までの通知が必要」と定められています．また，貴社の２０２０年度，新卒採用の選考案内を頂いてから，私が本研究テーマ内容のレジュメを作成し，情報開示の許可を経てから，本書類の提出までの期間が足りず，現在までの成果の全てを省略することを陳謝します．従って，本レジュメでは研究成果を除く，研究の背景および，アプローチの概要を説明します． 　最初に，本テーマの背景は情報技術における，扱うデータ量の増大にある．図1に示すようにInternational Data Corporation の報告[1]によると，情報化社会の成長に伴い使用されるデータ量も年々増加の傾向をたどり2020年には扱うデータ量がおよそ40×1021 Byte (40ZB) まで上ると予想されている．またこれに伴い，従来の通信の回線 (4G) では通信の混雑化が必然となり，新たな周波帯，そして新たな高周波デバイスの開発が要求される． 図２に，電気情報通信学会が公表しているデータ[2]を基に作成した，電波の周波数とその大気中における減衰量（海抜高度から天頂方向）の関係，および現在利用されている周波数帯，および本研究の目指す周波数帯のカラーマップを示す． 図１　累積データ量の予想 図２　電波の周波数と減衰 現在，スマートフォンやパソコンは図２の黄色のパートで示す3.5 GHz 程度の4G回線と呼ばれる周波数帯を使用している．また，既存のデバイスでは，三菱電機株式会社のGaN-HEMT系の高周波デバイス(ME-GaN-HF device)の”MGFG5H3001”が最も高い周波数で動作するデバイスの１つであり，図２中では，緑の30 GHz 付近の領域を占めている． また図２から，従来の4G 回線の場合と比較して，30 GHz を超える赤の領域(Future)の周波数帯の電波は大気中で大幅に減衰することもわかる．よって，高周波デバイスを開発する上で，デバイスの高周波動作の他，デバイスの高出力化が要求されることがいえる． 　そのデバイスの高周波動作，および高い出力を可能にする材料として注目されているのが，GaNである．このGaNはAlGaNとの接合界面に二次元電子ガスと呼ばれる電子の層を誘引する．この二次元電子ガスが高い移動度 ( =電子の動きやすさを示す物理量 : 2,000 cm2/(V.s))[3]，および高い飽和速度 (=電子が早く移動できるかを示す物理量 : 2×107 cm/s)[3]をもつことから，高周波動作が可能である．また，GaN自身が高いバンドギャップ ( =材料の電気的な強度を示す物理量 : 3.4 eV)[3]を持つことから，GaNは特に，高出力の高周波デバイスへの応用がされている．また，このGaN高周波デバイスの開発にあたって，デバイスの高寿命化，および高出力化のために，優れた保護膜，絶縁膜の堆積が必要になる．そこで私は保護膜，絶縁膜として高いバンドギャップ，誘電率をもつアルミナ (非晶質Al2O3)[4] と呼ばれる材料に注目した． 　また，一般的な化学的，または物理的堆積手法と比較して良好な膜質を得ることが可能なALD(Atomic Layer Deposition)と呼ばれるプロセスがある．しかし，優れた膜質を得られる反面，ALDでAl2O3を堆積する場合，原料となるTMA(Tri-Methyl-Aluminum) と呼ばれる材料には炭素が含まれ，これがプロセス中に，酸化・還元される過程で炭素イオンになり得る．炭素イオンは電子輸送の担い手となり，膜中での電流リークの原因となる．この電流リークはデバイス動作時にノイズを生むため，望ましくない現象だ． 　そこで，私は，従来のALD-Al2O3堆積プロセスの一部を改定することで，プロセス中の炭素混入が軽減できると期待し，現在はAl2O3を絶縁膜として利用した場合のデバイス動作を，従来通りと新プロセスの間で比較し，新プロセスの評価・最適化を行っている．絶縁膜としての評価を今年度中に完了する予定で，成果がまとまり次第，来年度は保護膜としてのALD-Al2O3堆積プロセスの評価を行う予定だ． 参考文献 [1] J. Gantz, D. Reinsel, “IDC's Digital Universe Study”,EMC,2012 [2]今井哲朗,” 電子情報通信学会『知識の森』”, 2013 [3]B.Gil,”OXFORD SCIENCE PUBLICATIONS Ⅲ-Nitride Semiconductors and their Modern Devices,2013” [4]T.Kimoto,J.A.Cooper,”Fundamentals of Silicon Carbide Technology : Growth , Characterization , Devices , and Applications”, 2014 続きを読む