酸化物半導体デバイスの大気圧形成による環境負荷低減に関する研究

研究概要

 本研究は、酸化物半導体デバイスの大気圧形成による環境負荷低減に関する研究です。

 LSIやディスプレイに代表される半導体デバイスは真空技術を利用して形成されています。薄膜形成や加工(エッチング)には地表から30~50万km上空と同様の真空を実現するため真空排気装置に多くの電力を使っています。酸化物半導体デバイスの作製には積極的に酸化環境を利用するため、不純物の問題が解決できれば、真空を用いない大気圧でのデバイス形成が可能となり、この結果大幅な環境負荷(電力等)低減に繋がります。

 この実現に向け、原料溶液を超音波による霧化し大気圧中で酸化物半導体を形成するミスト化学気相成長法(CVD)法を用い、酸化物半導体デバイスの大気圧下での実現に取り組んでいます。現在は非晶質InGaZnO薄膜とAlOx薄膜の積層構造を用いた電界効果トランジスタの動作に成功しています。

 この技術の実現により、LSIやディスプレイ産業における電力利用料を大幅に削減でき環境負荷低減に貢献できると同時に、工場投資額の大幅削減が見込まれ産業的にも意義のある研究です。

 本研究は高知工科大学 総合研究所 川原村准教授と連携して進めています。

図1 溶液霧化状態(左)と製膜装置(右)

図1 溶液霧化状態(左)と製膜装置(右)

図2 大気圧形成IGZOトランジスタの特性

図2 大気圧形成IGZOトランジスタの特性

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