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PDF/月刊誌論文/code:pg_0401_01 マテリアル インテグレーション 2004年1月号
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PDF/月刊誌論文/code:pg_0401_01 マテリアル インテグレーション 2004年1月号
INTER MATERIAL 異方性工学のすすめ(1) 構造と異方性
半導体シリコンカーバイドの結晶成長と物性に見られる異方性
■著者
京都大学工学研究科電子工学専攻 名誉教授 松波 弘之 他
■要約
シリコンカーバイド(SiC) は珪素(Si) と炭素(C)の原子比が1 対1 の化合物で,1892 年に人工合成され始め,主として炉材や研磨材など,熱的・化学的耐性や硬さが利用されてきた.半導体的性質は1940 年代に予測されていたが,電子デバイス応用を意識して研究・開発に取り組まれたのは1950 年代半ばから1970 年代にかけてである.しかしながら,結晶成長が困難であったためにデバイスの実現にはつながらず,研究・開発の意欲は途絶えたかにみえた.1980 年代前半に昇華法を活用するバルク結晶成長法が提案されて基板結晶の大面積化への道のりが見えるとともに,1980 年代後半に,著者のグループからSiC 基板上に高品質の単結晶が作製できるステップ制御エピタキシー技術が提案されて,この材料に対する期待が大きく高まった.優れた物性を活かして,現用のSi やGaAs 電子デバイスの性能を大きく凌駕するデバイスの研究・開発に拍車がかかり,高耐圧・小型・低損失のショットキーダイオードが市販され,トランジスタの実用化も間近に迫ってきた.実用化へのロードマップが論じられるほど注目されるようになった.本稿では,このように注目されている半導体SiC の物性の異方性について記述したのち,いくつかの異なる結晶面を積極的に利用する試みを紹介し,その特性がそれぞれの結晶面でどのように変化するか(異方性をもつか)を述べる.
