先端デバイス研究グループ

About研究室について

シリコンの限界を超えるパワーデバイスへ。

須田研究室は、窒化ガリウム（GaN）という半導体を使った、次世代のパワーデバイスを研究しています。
いまのパワーデバイスはシリコンでつくられていますが、材料の限界に近づき、性能を大きく上げる余地は残されていません。
GaNは青色LEDだけでなく、パワーデバイスの材料としても優れた性質をもっています。
結晶の性質の評価からデバイスの構造の考案・試作までを手がけ、テーマに応じて名大の他の研究室や国内外の大学・企業と共同で研究を進めています。

Research研究テーマ

電気自動車や太陽光発電などで電気エネルギーの重要性が高まるなか、シリコンの材料限界を超える新しい半導体材料を使ったパワーデバイスを研究しています。窒化ガリウム（GaN）を用いた超高性能パワーデバイスの実現を柱に、結晶・プロセス・デバイスを総合的に見ながら研究を進めています。

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GaNの基礎的な性質を測る↗

GaNの基礎物性、とくにパワー半導体で重要な、高い電界がかかったときの性質は十分に解明されていません。独自の評価方法を開発してインパクトイオン化（衝突電離）係数の評価に成功しており、結晶の向きによる違いの解明も進める予定です。

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イオン注入で狙った場所を変える↗

任意の位置に不純物を加える技術として、イオン注入とアニール（焼きなまし）を研究しています。ポーランドのUNIPRESSとの共同研究で超高圧アニールを開発し、イオン注入したMgの高い活性化率を世界で初めて実証しました。いまはデバイスへの応用に向けた評価を進めています。

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結晶の乱れ「点欠陥」を解き明かす↗

デバイスをつくる数百の工程で、原子の位置のずれや不純物による点欠陥が生じ、特性の劣化の原因になります。ホール効果測定や深い準位過渡容量分光（DLTS）法を使って、GaNの点欠陥を評価しています。

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GaN縦型パワーMOSFETの開発↗

大電流を扱うのが得意で、新幹線や電気自動車への応用が期待されるデバイスです。ゲート絶縁膜とGaNの境目をよくするアニール条件の研究や、しきい値電圧の変動のしくみの解明と抑制に取り組んでいます。

Voices先輩の声

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