ルチル型二酸化ゲルマニウム薄膜でN型伝導性を確認：研究開発の最前線

Patentixは、ドーパント不純物の添加により、世界で初めてルチル型二酸化ゲルマニウム薄膜のN型伝導性を確認した。シリコンと比べ、電気エネルギーの損失が極めて低いパワー半導体の作製が期待される。

[MONOist]

　Patentixは2024年9月26日、ドーパント不純物の添加により、世界で初めてルチル型二酸化ゲルマニウム（r-GeO₂）薄膜のN型伝導性を確認したと発表した。シリコンと比べ、電気エネルギーの損失が極めて低いパワー半導体の作製が期待される。

　同社は、高品質な薄膜作製技術「Phantom SVD」を開発し、r-GeO₂薄膜の作製に成功。今回さらに改良を加え、均質性の高い薄膜結晶を作製した。

TiO2基板上に作製した均質なr-GeO2薄膜 出所：Patentix

　この膜に3水準のドーパント添加量を変えた試料を作製し、導電性の確認をホール効果測定で行ったところ、全ての試料でN型導電性の確認に成功。また、ドーパントの添加量をコントロールすることで、キャリア濃度10¹⁸〜10²⁰範囲で制御できる。

ホール効果測定における測定結果［クリックで拡大］ 出所：Patentix

　今後は、この成果を踏まえ、本格的にr-GeO₂の半導体デバイス開発を進めていく。まずは構造が簡単なショットキーバリアダイオードの試作を実施し、r-GeO₂が持つ省エネ性能などの基本的な特性評価を行う。また、HEMT（High Electron Mobility Transistor）やFET（Field Effect Transistor）などのトランジスタの開発も進めていく。

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