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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。

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 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。

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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。

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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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