카자와 대학교 (Kanazawa University)의 전자 및 정보 과학 부교수 인 마츠모토 츠바사 조교수 인 마츠모토 츠 바사 조교수 (Matsumoto Tsubasa) 조교수로 구성된 연구 그룹 (박막 전자 실험실)은 야마자키 사토시 (Yamazaki Satoshi)와 공동으로 연구를 해왔다 Oyama Kazuhiro, Denso Co, Ltd세계 첫 번째실시간 바카라아몬드 반도체반전 레이어 채널 MOSFET를 만들었습니다 그리고 성공적으로 운영을 시연했습니다
에너지 절약 및 저탄소 사회를 실현하기위한 주요 기술로서 차세대 전력 장치의 개발이 필요합니다실시간 바카라아몬드는 전력 장치 재료 중 가장 높은 고장 전기장, 캐리어 이동성 및 열전도율을 가지고 있습니다결과적으로 궁극적 인 전력 장치 자료가 될 것으로 예상됩니다 그러나 고품질 산화물 필름과 실시간 바카라아몬드 반도체 인터페이스 구조를 형성하기가 어렵 기 때문에 전원 장치에서 중요합니다일반적으로 특성실현되지 않았습니다
이번에는 연구 그룹은 고유 한 방법을 사용하여 기본 N 형 실시간 바카라아몬드 반도체 층과 산화물 필름 및 실시간 바카라아몬드 반도체 층 인터페이스를 성공적으로 달성했습니다 이것을 사용하여 반전 레이어 채널 실시간 바카라아몬드 MOSFET을 제조하고 그 작동을 성공적으로 시연했습니다
향후 실시간 바카라아몬드 파워 장치는 자동차, 총알 열차, 비행기, 로봇, 위성, 로켓, 전력 전송 및 유통 시스템에 도입 될 것이며, 실시간 바카라아몬드 전력 전자 제품의 경로를 포장하고 에너지 절약, 저탄소 사회에 기여할 것으로 예상됩니다
이 연구 결과는 2016 년 8 월 22 일에 출판 된 영국 Nature Publishing Group의 온라인 잡지 "Scientific Reports"에 발표 될 예정이며, "실시간 바카라아몬드 반도체 장치 및 제조 방법"으로 특허 출원을 신청했습니다 이 연구는 일본 과학 및 기술 기관 (JST) 전략적 창조 연구 촉진 프로젝트 (CREST)의 일환으로 실시되었다
에너지 사용에서 지속 가능한 사회를 실현하기 위해서는 재생 에너지를 사용하고 에너지 소비를 줄여야합니다 에너지 소비와 관련하여 SI (실리콘) 반도체를 사용한 역 층 채널 MOSFET 및 IGBT와 같은 전력 장치는 현재 자동차, 총알 열차, 비행기, 산업 장비 및 의료 장비에서 널리 사용됩니다 그러나 SI 반도체의 성능 제한은 물리적 특성에 접근하고 있습니다 이것이 SIC (Silicon Carbide) 반도체 및 GAN (Gallium Nithride) 반도체와 같은 광선 밴드 갭 반도체가 주목을받는 이유입니다 와이드 밴드 갭 반도체는 SI 반도체보다 우수한 열 전도도 및 고장 전기장을 가지므로 에너지를 크게 줄일 수있는 차세대 전력 장치 재료가 될 것으로 예상됩니다
실시간 바카라아몬드 반도체는 차세대 전력 장치 재료보다 더 높은 열전도율 (SI의 14 배) 및 유전체 파괴 전기장 (SI의 100 배)을 가지므로, 특히 대규모 전압 및 전류가 필요한 지역에서 에너지 절약으로 이어질 것으로 예상됩니다
반전 레이어 채널 MOSFET은 저전력 소비에 필수적인 전압 제어 요소이며, 기본적으로 일반적으로 OFF 꺼짐을 방지하는 특성으로 인해 SI 반도체에서 매우 신뢰할 수 있고 널리 사용됩니다 그러나 실시간 바카라아몬드 반도체로 공정의 어려움으로 인해 우수한 MOS 구조를 형성하기가 어려웠으며, 이는 역전 층 채널 MOSFET의 기본 구조입니다
이 연구에서마이크로파 혈장 화학 증기 증착 방법N 형 실시간 바카라아몬드 반도체의 품질 향상,습식 어닐링를 사용하여 산화물 필름 및 실시간 바카라아몬드 인터페이스의 품질을 향상시킴으로써, 역전 레이어 채널 실시간 바카라아몬드 MOSFET가 제작되었고 (그림 1 참조), 세계 최초의 첫 번째는 성공을 보여 주었다
제조 된 MOSFET의 작동을 검사 할 때 게이트 전압이 적용되지 않을 때 게이트 전류와 배수 전류는 검출 한계 (정상 오프 특성) 아래에 있고 게이트에 적용되는 음의 전압이 증가하면 N- 유형의 실시간 바카라아몬드 반도체가 증가 할 때 N- 타입의 반도체가 MOMON 인터페이스에서 가로 질러 분할 수있는 것으로 밝혀졌습니다 반전 층 채널을 형성하는 소스 영역 (그림 1의 오른쪽 하단 참조)으로 인해 배수 전류가 흐릅니다 결과적으로, 우리는 배수 전류의 이상적인 포화 특성 (그림 2 참조)과 높은 온/오프 비율을 확인했습니다
이 성과는 세계에서 처음으로 거꾸로 된 층 채널 실시간 바카라아몬드 MOSFET의 작동을 보여 주며, 우리는 실시간 바카라아몬드 전력 전자 장치의 시대가 주요 전환점이 될 것이라고 믿는다
앞으로 실시간 바카라아몬드 반도체를 사용하는 전력 장치는 자동차, 탄환 열차, 비행기, 로봇, 위성, 로켓, 전력 변속기 및 유통 시스템에 도입되며 에너지 절약, 저탄소 사회에 기여할 것으로 예상됩니다
미래에, 응용 프로그램에 필요한 대규모 전류 및 고전압 저항을 달성하기 위해서는 MOS 인터페이스의 품질을 높이고 배수 지역에서 전압 저항층을 도입하여 이동성을 더욱 향상시켜야하지만 가까운 시일 내에 일본에서 시작된 실시간 바카라아몬드 전력 전공 산업의 생성에 기여할 것입니다