氏名 : 小嶋 英嗣 (281667058)
所属 : 白石研
題目 : 原発8基分の省エネパワーデバイスの理論的提案
概要 :
本発表ではSiC(炭化ケイ素)とGaN(窒化ガリウム)を組み合わせることで原発8基分の省エネ効果が期待できる新規パワーデバイスの実現性について述べる。SiC(炭化ケイ素)とGaN(窒化ガリウム)は優れた物性特性を持つ一方で、デバイス化の際に欠陥等が生じる為期待される性能を発揮できていない。そこで私はSiCとGaNを組み合わせることで双方の短所を克服し、物性的長所を活かした新規パワーデバイスを考案した。このデバイス実現の必要条件の一つとして、SiCとGaNを組み合わせた時にできる界面の障壁を0にする必要がある。私は第一原理計算という手法により、実験による観測が困難なSiCとGaN界面の障壁を、原子レベルで解析しデバイスを構築するという新たな試みを行った。計算結果から、SiCとGaNを組み合わせた構造では障壁が大きく電子がうまく流れないことがわかった。そこで私は、AlN(窒化アルミニウム)の物性特性に注目し、GaNをGaNとAlNを組み合わせたモデルに変換した。すると、Al配合率の上昇に従い、障壁が小
さくなり
、約75%付近で0となることを突き止めた。この結果から、私が構築したデバイスは、Al配合率が約75%となるようなGaNとAlNを組み合わせたモデルを用いることで実現が可能となるという指針を立てることができた。
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