[18p-C302-1~19] 13.7 Compound and power electron devices and process technology

△ [18p-C302-2] Theory of the Effect of incorporation nitrogen atoms in the Al₂O₃ gate dielectric

〇(M2)Eiji Kojima¹, Kenta Chokawa¹, Hiroki Shirakawa¹, Masaaki Araidai^1,2, Kenji Shiraishi^1,2 (1.Nagoya Univ., 2.IMaSS)

Keywords:GaN power device, Al2O3, First principle calculation

Al2O3絶縁膜を利用したパワーデバイスは負の固定電荷が問題となっている。本研究において我々はV_O-V_Al複合欠陥が負の荷電状態をとり、電流注入等により系のフェルミレベルが上昇するとV_O-V_Al複合欠陥が自動的に形成され、負の固定電荷が生じることを第一原理計算により明らかにした。さらに我々はN混入により負の固定電荷に起因するV_O-V_Al複合欠陥を抑制できることを発見した。つまり、N混入はAl₂O₃絶縁膜で生じる問題を解決し、デバイス信頼性を飛躍的に向上させることができる。