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電子デバイス用高品質ホモエピタキシャルCVDダイヤモンド

研究報告コード R000000537
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 大串 秀世
  • 竹内 大輔
  • 山中 貞則
  • 渡辺 幸志
研究者所属機関
  • 経済産業省 産業技術総合研究所新炭素系材料開発研究センター(旧電子技術総合研究所)
  • 経済産業省 産業技術総合研究所新炭素系材料開発研究センター(旧電子技術総合研究所)
  • 経済産業省 産業技術総合研究所新炭素系材料開発研究センター(旧電子技術総合研究所)
  • 経済産業省 産業技術総合研究所新炭素系材料開発研究センター(旧電子技術総合研究所)
研究機関
  • 経済産業省 産業技術総合研究所(旧電子技術総合研究所)
報告名称 電子デバイス用高品質ホモエピタキシャルCVDダイヤモンド
報告概要 低 CH4 濃度の CH4/H2ガス系と低オフ角のIb(001)基板を用いてマイクロ波プラズマCVDにより原子レベルで平坦な表面を持つ高品質のホモエピタキシャルダイヤモンド薄膜の合成に成功した。CH4濃度の0.025%で成長した薄膜は,4×4mm2の基板全体で原子レベルで平坦であった。この薄膜において,常温でも5.27eVのエネルギーを持つ自由励起子による強い発光が観測された。また可視光領域のカソードルミネッセンス(CL)スペクトルにおいては,バントAと呼ばれる欠陥関連センターをはじめ不純物や欠陥による発光は観測されなかった。さらに,この膜を用いてAlと表面近傍に生じるp型高伝導層内でのSchottky接合を作成したところで高性能な接合特性が得られた。また,この合成法をベースにして,トリメチルホウ素を用いてホウ素添加のダイヤモンド薄膜を合成したところ,そのHall移動度は290Kで1840cm2/Vsの値を持つ膜が得られた。また,ホウ素添加のSchottky接合は490Kの温度で500V以上の耐在特性を示す優れたダイオード特性を持つことがわかった。これらの結果はダイヤモンドが電子デバイス用材料として優れた特性を有していることを示している。
画像

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研究分野
  • プラズマ応用
  • 無機化合物の薄膜
  • 固-気界面一般
  • ダイオード
  • 炭素とその化合物
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「電子・光子等の機能制御」研究代表者 川原田 洋(早稲田大学理工学部)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 大串 秀世,竹内 大輔,山中 貞則,渡辺 幸志. High Quality Homoepitaxial CVD Diamond for Electronic Devices. 戦略的基礎研究推進事業「電子・光子等の機能制御」The First CREST Symposium on ''Function Evolution of Materials and Devices based on Electron/Photon Related Phenomena'',2000. p.55 - 55.

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