窒化ガリウム(GaN)高電子移動度トランジスタへの単一イオンによる過剰な電荷収集

Enhancement of charge collection by single ion in gallium nitride (GaN) high electron mobility transistors

小野田 忍; 大島 武; 蓮池 篤*; 鍋島 佳明*; 佐々木 肇*; 矢嶋 孝太郎*

Onoda, Shinobu; Oshima, Takeshi; Hasuike, Atsushi*; Nabeshima, Yoshiaki*; Sasaki, Hajime*; Yajima, Kotaro*

窒化ガリウム(Gallium Nitride: GaN)高電子移動度トランジスタ(High Electron Mobility Transistor: HEMT)は高い放射線耐性を有すると考えられており、宇宙や原子力施設などの放射線環境下での使用が期待されている。本研究では、単一の高エネルギー重イオンがHEMTへ入射したときに発生する異常な電荷収集機構の電圧依存性を調べた。単一イオン照射の結果、HEMTがピンチオフ状態(ゲート電圧が-2.5V)において最も電荷収集量が多いことが明らかとなった。ゲートをピンチオフ状態に保持し、ドレイン電圧を上昇させた結果、電圧が高くなるに従い電荷収集量が大きくなることも分かった。得られた電圧依存性から、寄生バイポーラ効果とバックチャネル効果と呼ばれる電荷増幅機構が働くことによって、これらの現象が起ったと考えられる。

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