![](https://assets.monodukuri.com/gihou/photo/147/3d8585fc-9a8c-4b14-af49-7cd3383b6b01.jpeg?d=0x0)
新しいパワー半導体として大きな可能性を秘めた『二酸化ゲルマニウム』について、第一線で活躍する講師が現状、課題、将来性について詳細に解説!
※Zoomを使ったWEBセミナーです。在宅、会社にいながらセミナーを受けられます。
アーカイブ配信【視聴期間:11/7~11/14】での受講もお選びいただけます。希望される方は申込フォームにてご選択ください。
セミナー趣旨
大きな可能性を秘めた新しいパワー半導体材料である二酸化ゲルマニウム(GeO2)の特徴および、注目を集め始めた理由、社会実装の可能性についてお話します。GeO2は古くて新しい半導体で、熟練の半導体研究者・技術者の方はGe半導体基板の表面に形成する自然酸化膜を思い浮かべる方も多いと思います。
しかし、Ge表面に形成する酸化膜はアモルファス相のものですが、当研究室が注目しているのは、熱的最安定相であるルチル構造をもつ二酸化ゲルマニウム(r- GeO2)です。r- GeO2は水に不溶な薄膜となります。
パワー半導体として以下の3つの特徴があります。
(1) β-Ga2O3と同等の巨大なバンドギャップ(4.6 eV)をもち、パワー半導体の性能指標の一つであるバリガ性能指数(低周波)においてもSiCの10倍、β-Ga2O3の約3倍の性能をもつことが算出されています。2019年頃よりミシガン大学の Kioupakis教授のグループから、パワーデバイスとして優れた性能をもつことが理論予測され始めました。
(2) これまで超ワイドバンドギャップ半導体では難しかった、ドーピングによるp型とn型の導電性制御が可能である事と、電子、正孔ともに高い移動度を発揮する事が理論予測されています。これにより、パワー半導体市場で大きな割合を占める、ホモ接合でのNormally-off型MOSFETの作製が可能になります。
(3) そして1970年代よりCZ法、Flux法による微小バルク結晶の合成が報告されています。
つまり、ホモエピタキシャル成長が可能でp型、n型の両伝導が可能、さらに大きなバリガ性能指数を持つ事から、パワーデバイスの新しい候補材料として一気に注目を浴びました。しかしながら、r- GeO2は飽和蒸気圧が大きな材料であるため、従来の真空装置を用いた製膜手法では作製が困難でした。例えば2020年にKioupakis教授のグループからMBEによる極薄膜の作製が報告されましたが、成長速度が10 nm/hとかなり小さいものでした。当研究室では、真空を用いない液相製膜手法を応用する事で2021年に1μm/h以上の成長速度をもつ厚膜の作製を行いました。しかしながら、その薄膜には低結晶化領域が含まれており、結晶成長条件の最適化などが必要です。この材料の合成上の難しさとして様々な結晶相が混入するという問題があり、初期のSiC研究に非常に似通っています。
本セミナーでは、材料の特徴から製膜手法、今後の展開についてお話をします。
受講対象・レベル
・材料系のR&Dに従事されている若手の方。
・SiCやGaN、酸化ガリウム等のパワー半導体材料に興味がある方、またはそれら材料の技術的専門職の方。
・半導体業界の新材料に興味がある方。
必要な予備知識
・基礎的な半導体や結晶成長に関する知識。
・出来るだけ専門用語を用いずに、新材料であるGeO2の特徴をお話しますので、初学者の方も御参加下さい。
習得できる知識
・新しいパワー半導体材料であるGeO2の半導体としての特徴や世界の研究状況などの知識が得られます。
セミナープログラム
1.GeO2の可能性
1-1 パワー半導体の基本と新材料
1-2 GaNとSiCパワー半導体の今後
1-3 GeO2の可能性
2.なぜ、GeO2の薄膜合成はきわめて困難なのか?
2-1 真空成長手法による難しさ ~GeO2の高い飽和蒸気圧の壁~
2-2 非真空成長手法 ~ミストCVD法を例に~
3.GeO2厚膜の合成と高速成長
4.GeO2のバンドギャップ変調
5.世界のGeO2研究と現状
キーワード:
二酸化ゲルマニウム,GeO2,半導体,パワーデバイス,セミナー
セミナー講師
立命館大学 総合科学技術研究機構 教授 博士(工学) 金子 健太郎 氏
【略歴】
2013年 京都大学大学院工学研究科電子工学専攻博士課程修了
博士(工学) 日本学術振興会特別研究員(PD)
2014年 京都大学大学院工学研究科 助教
2018年 同 講師
2022年 立命館大学 総合科学技術研究機構 教授 現在に至る
2023年 立命館大学 RARAフェローに選出
2024年 立命館大学 半導体応用研究センター(RISA) センター長
【学協会での役職(抜粋)】
2018年~現在 IEEE CPMT Symposium Japan 運営委員 査読委員
パワーエレクトロニクスセッション統括責任者
2019年~現在 日本結晶成長学会 ナノ構造・エピタキシャル成長分科会 幹事
2023年~現在 日本材料学会 企画・広報委員会委員
2018年~現在 日本材料学会 編集委員会 査読委員
2022年~2023年 応用物理学会 代議員
2021年~2023年 日本材料学会 編集委員
2020年~2023年 第4回酸化ガリウムおよび関連材料に関する国際ワークショップ(IWGO-4) 財務
2019年~2021年 応用物理学会 関西支部 幹事
2014年~2015年 第1回酸化ガリウムおよび関連材料に関する国際ワークショップ(IWGO2015) 財務
セミナー受講料
38,500円(税込、資料付)
■ セミナー主催者からの会員登録をしていただいた場合、1名で申込の場合35,200円、
2名同時申込の場合計38,500円(2人目無料:1名あたり19,250円)で受講できます。
(セミナーのお申し込みと同時に会員登録をさせていただきますので、
今回の受講料から会員価格を適用いたします。)
※ 会員登録とは
ご登録いただきますと、セミナーや書籍などの商品をご案内させていただきます。
すべて無料で年会費・更新料・登録費は一切かかりません。
メールまたは郵送でのご案内となります。
郵送での案内をご希望の方は、備考欄に【郵送案内希望】とご記入ください。
受講について
Zoomを使ったWEB配信セミナー受講の手順
- Zoomを使用されたことがない方は、こちらからミーティング用Zoomクライアントをダウンロードしてください。ダウンロードできない方はブラウザ版でも受講可能です。
- セミナー前日までに必ず動作確認をお願いします。
- 開催日直前にWEBセミナーへの招待メールをお送りいたします。当日のセミナー開始10分前までに招待メールに記載されている視聴用URLよりWEB配信セミナーにご参加ください。
- セミナー資料は開催前日までにお送りいたします。
ご自宅への送付を希望の方はコメント欄にご住所などをご記入ください。
開催まで4営業日~前日にお申込みの場合、セミナー資料の到着が、開講日に間に合わない可能性がありますことご了承下さい。 - 無断転載、二次利用や講義の録音、録画などの行為を固く禁じます。
関連セミナー
もっと見る関連教材
もっと見る関連記事
もっと見る-
振動発電デバイスの特徴と原理、各方式の利点・制約、用途を解説
振動発電デバイスには、圧電方式、静電方式、電磁方式、磁歪方式という4つの主要な方式があります。これらの方式は、振動エネルギーを電気エネ... -
-
リチウム空気電池とは?リチウムイオン電池との違いや長所を解説
【目次】 リチウム空気電池とは リチウム空気電池は、その名の通り、リチウムと空気中の酸素を使用して電力を生成する次世代型の電池です... -
MEMS技術の新規事業応用:小型化、高感度、低消費電力の鍵要素
【目次】 圧電MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)は、微細な電子機械システムの一種で、圧電効...